Лебедев про мозг

Уже десятилетия учёные спорят, может ли взрослый мозг человека создавать новые нейроны после детства, и однозначного ответа до сих пор нет. Сторонники взрослого нейрогенеза видят в нём потенциал для восстановления мозга и лечения нейродегенеративных и психических заболеваний, а скептики указывают на косвенные методы и сомнительность доказательств. Спор продолжается, но он стимулирует развитие технологий и смещает интерес к тому, какую роль эти новые клетки играют и можно ли управлять этим процессом у человека. https://www.nature.com/articles/d41586-026-03132-w

Момент дискуссии

Нобелевская премия по физиологии или медицине 2026 «За открытия светоуправляемых ионных каналов и оптогенетики». Peter Hegemann, Georg Nagel, Karl Deisseroth. nobelprize.org/prizes/medicine/2026/press-release Сегодня утром я решил разобраться в этом и попросил опуса мне сделать видео. Оно мне очень сильно зашло, поэтому делюсь с вами. Смотрите со звуком.

Дискуссия ученых

В 2004 году нейробиолог Чжо-Хуа Пан из Университета Уэйна в Детройте впервые ввёл в нейроны светочувствительный белок каналродопсин и заставил их реагировать на свет, что стало ключевым шагом к созданию оптогенетики. Однако лавры изобретателей оптогенетики достались Карлу Дайссероту из Стэнфорда и Эду Бойдену из Массачусетского технологического института, которые опубликовали свои результаты позже, но получили огромную известность и награды. Пан, уроженец Китая, переехал в США в 1980-х годах для получения докторской степени и с тех пор работал в области зрения, стремясь найти способ лечить слепоту. В начале 2000-х он предположил, что если внедрить светочувствительный белок в клетки глаза, то можно восстановить зрение, компенсируя гибель палочек и колбочек. Это и была зачаточная идея оптогенетики — использовать белок, преобразующий свет в электрическую активность, для дистанционного управления нейронами. В 2003 году была опубликована первая молекулярная характеристика каналродопсина — белка зелёных водорослей, который реагирует на свет, перекачивая ионы в клетку. Пан был в восторге, назвав это одним из самых захватывающих событий в своей жизни, и сразу понял, что это тот самый светочувствительный элемент, который он искал. К февралю 2004 года он уже тестировал каналродопсин на ганглиозных клетках сетчатки в чашке Петри, и они стали электрически активными под действием света. Национальный институт здравоохранения США выделил Пану 300 тысяч долларов, отметив, что его предложение является весьма инновационным и граничит с неизвестным. Пан не знал, что в это же время аналогичные эксперименты проводили ещё несколько групп, включая Дайссерота и Бойдена в Стэнфорде, а также коллективы Штефана Херлитце и Линн Ландмессер и Хирому Яво в Японии. Стэнфордская группа связалась с автором статьи о каналродопсине Георгом Нагелем в марте 2004 года и получила ДНК для экспериментов, а в августе 2004 года Бойден уже заставил нейрон мозга реагировать на свет. Пан провёл тот же эксперимент на нейронах сетчатки на шесть месяцев раньше, но не успел опубликовать результаты, и его опередили. Бойден, узнав о приоритете Пана, был удивлён и заметил, что в науке существует как намеренная, так и ненамеренная командная работа, и учёные часто опираются на достижения друг друга. Пресс-служба Стэнфорда заявила, что работа Пана была далека от использования оптогенетики для точной нейробиологии, и что именно публикация Дайссерота 2005 года открыла новые горизонты. Пан отправил свою статью в журнал Nature в ноябре 2004 года, но её перенаправили в Nature Neuroscience, где отклонили, а затем отклонили и в Journal of Neuroscience. В мае 2005 года на конференции по зрению Пан сделал 15-минутный доклад о своих результатах, что стало его самым чётким заявлением о приоритете. Однако в августе 2005 года Nature Neuroscience опубликовал статью Бойдена и Дайссерота, и Пан, узнав об этом, почувствовал себя ужасно и сказал, что им не повезло. Статья Пана вышла только в апреле 2006 года в журнале Neuron и была встречена равнодушно, так как многие посчитали её менее творческой и узкой по сравнению с работой стэнфордской группы. В итоге Дайссерот и Бойден получили многомиллионные гранты, премии и признание, а Пан смог привлечь лишь около 3 миллионов долларов за 10 лет и остался в тени. Тем не менее именно технология Пана была лицензирована компанией RetroSense для первых клинических испытаний по восстановлению зрения у слепых людей. https://www.scientificamerican.com/article/he-may-have-invented-one-of-neuroscience-s-biggest-advances-but-you-ve-never-heard-of-him/

Александр Сергеев

Артём Оганов

Красоты

Золотая осень

Дерево Лебедева

В саду ученых

Дерево Константина Анохина

Что сегодня будет

И вновь в Сбер-университете

Оптогенетика: не революция, а метод с биологическими издержками Оптогенетика — не революция в нейронауках, а метод стимуляции. Он обеспечивает клеточную специфичность и миллисекундное временное разрешение, но не является физиологичным и сопровождается биологическими издержками. В клетки вводится чужеродный микробный опсин. Иммунная система распознаёт его как чужеродный белок. Иммунный ответ на терапевтические трансгены снижает долгосрочную эффективность; особенно это выражено в периферической нервной системе, где нет гематоэнцефалического барьера. Возможны подбор пути введения и индукция толерантности, но это отдельная задача. В клинических приложениях иммунный ответ против переноса гена остаётся одним из основных препятствий. Оптогенетическая активация не воспроизводит естественную активность нейронов. ChR2 — неселективный катионный канал, пропускающий Na+ и Ca2+. Дополнительный кальций изменяет вероятность выброса медиатора и постсинаптическую пластичность. Измеряется не нормальная передача сигнала, а эффект вмешательства. В Cre-lox системах возможна эктопическая экспрессия: ChR2 может экспрессироваться в клетках, где его быть не должно, сохраняя светочувствительность с изменёнными биофизическими свойствами. Интерпретация таких данных ограничена. В поведенческих экспериментах искусственная активация может вызывать агрессию, тревогу или иные изменения поведения. То, что искусственным воздействием вызывается какое-то поведение, обычно превозносится, но если бы поведение было бы другое, хвалили бы и его. Об адекватных контролях речь идет редко. Так, оптогенетическая активация GABA-нейронов миндалевидного тела в одних исследованиях подавляет агрессию, в других — усиливает; механистическое объяснение противоположных исходов отсутствует. Результаты на приматах явно переоценены: заявленные 91% успеха при строгих критериях (модуляция нейронов и поведенческий эффект) снижаются до 62,5%, а при учёте только сильных исходов — до 53,1%. Оптогенетика имеет нулевую ценность в исследованиях сложных поведений, значимых для психиатрии человека. В итоге, оптогенетика — это методологическая игрушка, обеспечивающая клеточную специфичность и миллисекундное временное разрешение. Она позволяет узнать что-то новое о нейронных цепиях. Для клиники остаются нерешёнными инвазивность, безопасность, проницаемость света через ткани и долгосрочные эффекты чужеродных опсинов.

Доброе утро

Между прочим, оптогенетика была запатентована. Авторы патента — Бойден и Дайссерот. Нобелевский комитет в курсе, что они выдали премию за то, что запатентовано? Изобретение относится к светочувствительным катионным канальным белкам (LACC), в частности к Channelrhodopsin-2 (ChR2), которые при освещении вызывают миллисекундные электрические спайки в нейронах и других возбудимых клетках. LACC представляют собой однокомпонентные 7-трансмембранные белки, ковалентно связывающие ретиналь, и обеспечивают точный временной контроль ионных потоков и мембранного потенциала с помощью света умеренной интенсивности. Изобретение включает нуклеиновые кислоты, векторы (лентивирусы, ретровирусы), клетки, клеточные линии и трансгенных животных, экспрессирующих LACC, а также способы оптического управления клеточными свойствами, синаптической передачей, дифференцировкой стволовых клеток и поведением организмов. Предложены методы адресной доставки LACC к клеткам с использованием специфичных промоторов, а также применения для скрининга лекарств, модуляции высвобождения пептидов и нейромедиаторов и лечения заболеваний (например, нейродегенеративных, диабета, хронической боли) с помощью имплантируемых светоактивируемых клеток и протезов. Изобретение также описывает фармакологический скрининг с использованием LACC для оценки модуляции ионных каналов, создания протезов сетчатки/улитки и управления поведением, что открывает новые возможности для нейробиологии и терапии. https://patentimages.storage.googleapis.com/fb/09/52/0363e304673e71/US20070053996A1.pdf

К вопросу о присвоении заслуг задним числом в истории оптогенетики Если обратиться к списку работ Карла Дайссерота, вышедших до 2005 года, то в нём нет ни одной работы, тематически хотя бы примерно близкой к оптогенетике. Нет там и статей, где он был бы последним автором. Это важно, потому что лишает силы довод, будто уже к тому времени он обладал достаточным научным старшинством, чтобы по устоям общества присваивать себе чужие достижения. Научное старшинство не провозглашается, а подтверждается делами: прежде всего тем, что учёный выступает последним автором работ и ведёт узнаваемую исследовательскую программу, видную по этим работам. В списке работ Дайссерота до 2005 года ничего подобного по теме оптогенетики не видно. Более того, в 2004 году у него ещё не было научного коллектива в том смысле, который позволял бы говорить о сложившейся исследовательской программе. Источники указывают, что тогда он только начинал набирать первых сотрудников и ставить опыты. Первая статья с результатами выходит в августе 2005 года, и в ней он действительно последний автор. Но это происходит уже после того, как тема возникла, а не до того. Значит, довод о «старшинстве, позволяющем присваивать чужие достижения», есть попытка задним числом приписать учёному положение, которого у него на момент возникновения замысла не было. Этой темы в его научном коллективе не существовало, потому что в нужном смысле не существовало и самого коллектива.

When "Junk Science" Was Just Science Ahead of Its Time: The Strange Case of Rosa Kuleshova In the 1960s, Soviet scientists spent significant resources studying "skin vision"—the alleged ability of Rosa Kuleshova to read text and distinguish colors with her fingers while blindfolded. Today, we might look back and dismiss this as pseudoscience. But was it? The Historical Dead End Researchers like M. Bongard and M. Smirnov initially concluded Kuleshova did possess this ability. However, a rigorous 1970 commission (including psychiatrist I. Dashevsky) debunked it. When her face was covered with an opaque veil that prevented peeking—but allowed "skin vision"—the phenomenon vanished. The conclusion was clear: It wasn't a new sensory pathway; it was likely subtle cheating. The Modern Twist: Creating the Sense That Never Was Here is where the story gets fascinating. The Soviet scientists tried to find a sense that didn't exist. Today, we have the technology to create it artificially. Enter Optogenetics. By inserting light-sensitive proteins (like Channelrhodopsin-2) into skin cells, scientists can make neurons fire simply by shining a blue light. 🔹 2015: Baumbauer’s team made mice whose skin cells reacted to light, causing them to withdraw a paw as if touched. 🔹 2012 & 2019: Hiromu Yao’s group at Tohoku University created transgenic rats where light stimulation of the paw or whiskers triggered tactile sensations. 🔹 2024: UCL researchers developed a system for precise optogenetic stimulation of freely moving mice using real-time laser tracking. The Takeaway The Soviet quest for "skin vision" was labeled a failure. Yet, 50 years later, we are effectively engineering exactly what they were looking for—not through mysticism, but through molecular biology. It makes you wonder: How many modern "dead ends" are just waiting for the technology of 2075 to prove them right? #Optogenetics #Neuroscience #HistoryOfScience #SensorySystems #Innovation #FutureOfScience #RosaKuleshova