Kuva: Feng Zhang, Steve Dixon ja Karl Deisseroth
Kuva: Feng Zhang, Steve Dixon ja Karl Deisseroth

Sykkivä keltainen valo voi sammuttaa liian vilkkaat hermosolut.

Diskovalojen kiihkeästä sykkeestä on pitkä matka Utahin suolajärvien hiljaisuuteen, mutta tutkijat ovat yhdistäneet nämä kaksi asiaa laboratoriossa toisiinsa. Kun suolajärvillä elävän Natronomas pharaonis-bakteerin geeni siirretään hermosoluihin ja niille vilkutetaan sykkivää keltaista valoa, hermosolujen aktiivisuus vaimenee. Tutkijat uskovat, että menetelmästä voi olla tulevaisuudessa apua epilepsian ja Parkinsonin taudin kaltaisiin sairauksiin, joissa hermosolut toimivat liian aktiivisesti.

Menetelmän juju piilee halorodopsiini-geenin koodaamassa proteiinissa, jonka avulla bakteeri tuottaa tarvitsemansa energian. Geeni aktivoituu valon vaikutuksesta, mikä puolestaan aktivoi solun kloridipumpun.

MIT:in medialaboratorion tutkijat havaitsivat, että kun kloridipumppu alkoi toimia ja soluun virtasi kloridi-ioneja, hermosolujen jännite laski ja niiden toiminta vaimeni. Näin tutkijat kykenivät säätelemään hermosolujen aktiivisuutta yksinkertaisesti altistamalla ne keltaiselle valolle.

Tätä nykyä epileptikoiden yliaktiivisia hermosoluja hillitään muun muassa sähköllä. Potilaiden aivoihin asennetaan pienet elektrodit, jotka antavat tasaisin väliajoin hermosoluille sähköiskun. Sähköshokki "nollaa" ylikierroksilla käyvät hermosolut ja vähentää kohtauksien todennäköisyyttä.

Tutkimusta johtaneen apulaisprofessori Edward Boyden sanoo MIT:in tiedotteessa, että tulevaisuudessa aivoihin voitaneen asentaa optisia elektrodeja, jotka tekisivät saman asian vilkuttamalla valoa.

Hermosolujen valo-ohjauksen parissa työskentelevät myös Stanfordin ja lontoolaisen University Collegen tutkijat. He ovat niin ikään onnistuneet säätelemään
nisäkkään hermosolujen toimintaa valon aallonpituutta muuttelemalla, raportoi Nature-lehti tänään.