Свет в голове: как водоросли помогли прочитать мозг

Фундамент метода заложили в начале 2000-х, когда Петер Хегеман и Георг Нагель начали изучать одноклеточную водоросль Chlamydomonas. Ученые искали ответ на вопрос, почему микроорганизм движется к свету, и обнаружили каналродопсин. Этот белок работает как ионный канал: под синим светом он открывается, пропуская ионы и создавая электрический импульс. В 2005 году Карл Дайссерот перенес этот механизм в нейроны крыс, а два года спустя добился управления активностью мозга живых мышей.

Технология оптогенетики позволяет ученым буквально «включать» или «выключать» отдельные группы нейронов, не затрагивая соседние ткани. Это дает возможность изучать механизмы памяти, поведения и психических расстройств с беспрецедентной точностью. Как отметил председатель Нобелевского комитета Пер Свеннингссон, метод позволил картировать мозг на уровне, который ранее казался недостижимым.

Российские исследователи также внесли вклад в развитие этого направления. Еще в 1978 году биофизики МГУ Феликс Литвин и Олег Синещеков исследовали реакцию водорослей на свет, а позднее, в 2015 году, Олег Синещеков и Елена Говорунова участвовали в открытии анионных каналродопсинов, необходимых для подавления нейронной активности. Сегодня российские научные центры продолжают работу над инструментами оптогенетики и интерфейсами «мозг-компьютер».