Доктор Арнаб Барик, ассистентский профессор Центра нейронаук в IISc Бенгалуру, исследует фундаментальный вопрос о том, как мозг вызывает ощущение боли. Его исследования связаны с использованием света для управления специфическими нервными клетками.
Технология оптогенетики стала возможной благодаря открытиям Карла Дайссеррота, Питера Гегемана и Георга Нагеля, которые были отмечены Нобелевской премией в 2026 году. Эта методика позволяет контролировать нервные клетки с помощью световых импульсов.
Исследования начались с крошечной водоросли, где Гегеман и Нагель обнаружили каналродопсинин — светочувствительный белок, присутствующий в одноклеточной водоросли. Позднее Дайссеррот превратил это открытие в инструмент для управления нейронами посредством света.
Такая высокая степень точности позволила ученым задавать мозгу очень конкретные вопросы: что произойдет при активации определенной группы нейронов или при ее подавлении. Это кардинально изменило подход к изучению мозга.
Барик применяет эту технологию для изучения болевых синдромов. Его команда использует оптогенетику для картирования и манипулирования мозговыми цепями, вовлеченными в процесс восприятия боли, поскольку боль формируется как травмой, так и тем, как мозг ее обрабатывает.
В экспериментах на мышах его группа смоделировала цепь, соединяющую части мозга и спинного мозга. Они выяснили, что стресс способен изменить активность в этой цепи, тем самым влияя на то, как мозг обрабатывает боль.
Лаборатория также занимается изучением хронической боли. В одном из исследований было установлено, почему безвредный холод может стать болезненным после химиотерапии, был выявлен мозговой путь, связанный как с болью, так и с ее эмоциональным воздействием.
Кроме того, была обнаружена неожиданная связь между стрессом и зудом. В 2026 году команда Барика идентифицировала клетки мозга, которые активируются во время стресса. Активация этих клеток уменьшила желание чесаться у мышей, тогда как их отключение вернуло это поведение.
Понимание механизмов боли и зуда имеет большое значение, поскольку эти ощущения защищают организм, но при хроническом течении могут вызывать серьезные нарушения. Изучение лежащих в основе мозговых цепей может помочь исследователям разработать более точные методы лечения этих состояний.
Нобелевская премия привлекла внимание всего мира к оптогенетике. Сейчас исследователи изучают ее потенциал за пределами лаборатории, включая способы восстановления или контроля дисфункциональной нейронной активности. Таким образом, открытие, сделанное в микроскопическом организме, помогло создать способ управления нейронами светом, открывая перспективы использования света в лечении заболеваний мозга.
