Dr. Numano e Fig.1:À direita:O canal fotoativado Yin / yang controla a atividade neural por irradiação UV / VIS com fotoisômeros MAG. Centro:A caligrafia Yin / yang é produzida por Adachi-rohshi (sacerdote Zen em Kamakura, JAPÃO, 1932-). Enkaku Jiun (pseudônimo) é assinado com um selo no lado esquerdo. Este trabalho de caligrafia foi organizado com a permissão de Adachi-rohshi. Copyright:Toyohashi University of Technology
Dr. Numano e colegas têm investigado a dinâmica dos canais iônicos e os manipulado de forma eficiente para o controle óptico da atividade neural.
René Descartes propôs que todo sistema fisiológico poderia ser reconhecido por princípios mecanicistas. Reconhecemos os receptores de glutamato ionotrópico de bioestrutura intacta (iGluR6) como maquinaria, que é normalmente expresso em processos neurais sinápticos no cérebro de mamíferos. Para controlar qualquer atividade neural remotamente e reversivelmente, nanomáquinas comutáveis de fotos — LiGluR &Yin / yang — foram desenvolvidas com base em iGluR6 e operadas usando novos produtos químicos fotoiosomerizáveis, MAG.
Rika Numano, do Instituto de Pesquisa Interdisciplinar Inspirada na Eletrônica (EIIRIS), Toyohashi Tech, em colaboração com o grupo de Ehud Isacoff na UC Berkeley tem investigado a dinâmica dos canais iônicos e manipulado de forma eficiente para o controle óptico da atividade neural.
Aqui, Numano e colegas trocaram a foto do iGluR6 usando três tipos de MAG0, 1, 2, que oscila 2R, 4R-allyi glutamato (G) de um ligante contendo o azobenzeno fotoisomerizável (A) que está ligado a cisteínas introduzidas via maleimida (M). Os MAGs foram examinados em algumas posições com mutação de cisteína em torno do domínio de ligação do ligante "clamshell" da geometria.
Em células neurais com LigluR (com mutação L439C), potenciais de ação são idealmente evocados e extintos por UV e luz visível, respectivamente. O controle ótico Yin / yang (G486C) torna possível que um único comprimento de onda de luz elicite potenciais de ação em um conjunto de neurônios, enquanto desestimula um segundo conjunto de neurônios na mesma preparação.
A capacidade de gerar respostas opostas com MAG0 curto e duas versões de um canal de destino, que pode ser expresso em diferentes tipos de células, abre o caminho para a engenharia de oposição em neurônios que medeiam funções opostas.
Os pesquisadores conseguiram controlar a atividade notável do circuito neural para regular a fisiologia de uma visão mecanicista.
