Choroba Alzheimera, padaczka, depresja. W przyszłości pacjentom pomoże nowa forma terapii światłem?

Mózg jest niezwykle skomplikowanym narządem. Zawiera miliardy neuronów – maleńkich komórek, które wykorzystują impulsy elektryczne i sygnały chemiczne do komunikowania się między sobą i innymi częściami ciała. Kiedy neurony przestają działać prawidłowo, może to prowadzić do zaburzeń pracy mózgu.

Aby lepiej zrozumieć i zarządzać tymi zaburzeniami, naukowcy opracowali techniki stymulacji mózgu, które pozwalają im wpływać na aktywność neuronów. W konwencjonalnych metodach głębokiej stymulacji mózgu neurostymulatory elektryczne lub „rozruszniki mózgu” są wszczepiane chirurgicznie do mózgu. Ta metoda może jednak niebawem zostać zastąpiona specjalną terapią światłem. Techniką tą zajmuje się zdobywca tegorocznej nagrody Science and PINS za neuromodulację, dr Shuo Chen.

Zaburzenia pracy mózgu a terapia światłem

Dr. Chen i współpracownicy wykazali, że światło bliskiej podczerwieni, w połączeniu z niektórymi nanocząsteczkami, umożliwia stymulację neuronów głęboko w mózgu. W tej metodzie stymulacji mózgu naukowcy przenoszą fragmenty kodu genetycznego pochodzącego z alg i innych drobnoustrojów do komórek mózgowych myszy lub innych zwierząt. Ten kod genetyczny powoduje, że neurony wytwarzają białka reagujące na światło – włączają się lub wyłączają, co uzależnione jest od długości fali światła widzialnego.

W swojej metodzie naukowcy wykorzystali światła bliskiej podczerwieni, które może przechodzić przez czaszkę i głęboko w tkankę mózgową, bez wprowadzania wewnętrznych źródeł światła. Zespół badawczy Chena zastosował tę technikę, aby stymulować uwalnianie dopaminy w obszarze mózgu, który, jak się uważa, odgrywa istotną rolę w depresji.