В клетки встраиваются опсины — специальные белки, формирующие на мембране ионные каналы, проницаемость которых регулируется воздействием света. Это дает ученым возможность регулировать активность определенных нейронов при помощи лазера и следить за поведением нервных клеток.
Ранее для передачи светового сигнала требовался подвод оптоволокна, что доставляло дискомфорт подопытным животным и заметно влияло на их поведение. Новые устройства могут управляться удаленно, микросветодиоды в их составе активируют нейроны, воздействуя на светочувствительные белки. Кроме того, разработанные учеными системы мягкие и гибкие, что очень важно для их применения вне центральной нервной системы. В отличие от более ранних версий, крепившихся к кости, они фиксируются в тканях при помощи швов.
Эксперименты показали эффективность изобретенной системы в двух формах: в виде тонких эластичных пленок, действующих на периферическую нервную систему, и в форме тонких волокон, которые вживляются вдоль спинного мозга. Для доказательства того, что разработанные устройства способны модулировать болевые ощущения, ученые сконструировали лабиринт, в определенной зоне которого системы в теле мышей активировались. Как показала серия опытов, грызуны быстро запоминали, что следует избегать эту область для уменьшения неприятных ощущений.
Ученые называют конечной целью своего исследования разработку аппаратов «выключения» боли в тяжелых случаях, когда другие методы терапии бессильны. Это станет возможным, если ученые смогут перехватывать и устранять болевой сигнал прежде, чем импульс достигнет мозга. Кроме того, компактные и эластичные устройства можно будет крепить к некоторым внутренним органам: желудку, сердцу, мочевому пузырю и другим.
