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जीवविज्ञान लेगोस की तरह एक बहुत कुछ है, क्योंकि रूपक रूप से, सब कुछ लेगो की तरह बहुत कुछ है। सच्चाई यह है कि हमारे शरीर, हमारे प्रतीत होता है कोसिव्स वस्तुतः, वास्तव में असंख्य छोटे हिस्से होते हैं और यह कि मिश्रण और मिलान कार्य मांसल, खूनी और मुश्किल नहीं है। उदाहरण के लिए - और इस तार्किक ट्रेन को पटरी पर लाने के लिए - आप स्नैप न्यूरॉन्स को निर्माण में सक्षम कर सकते हैं, जो उत्पन्न करने में सक्षम है और प्रकाश में प्रतिक्रिया करता है, जिससे एक नया न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम स्थापित होता है जो मौजूदा सिस्टम, मस्तिष्क के शीर्ष पर एक मस्तिष्क के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है।
यह ऑप्टोजेनेटिक्स के नए क्षेत्र के दिल (या सिर या जो भी) पर विचार है। जीव विज्ञान में इतने सारे अन्य उपकरणों की तरह, ऑप्टोजेनेटिक्स एक अन्य जीव के जीव विज्ञान पर आधारित है, जिसे "उधार लिया गया था।" इस मामले में, यह एक प्रोटीन है जिसे चैनलरोडॉप्सिन -2 (ChR-2) कहा जाता है, और यह क्लैमाइडोमोनस रीइनहार्डेटी नामक हरी शैवाल से आया है। । यह पता चला है कि इस तरह के कई प्रकाश-संवेदनशील आयन चैनल हैं। ईंट द्वारा ChR-2 ईंट पर आधारित नई जैविक प्रणाली बनाने का विचार है।
2005 में कार्ल Deisseroth ने स्तनधारी न्यूरॉन्स को इंजीनियर किया जो ChR-2 को व्यक्त करने के लिए प्रयोगशाला में उगाए गए थे, कई शोधकर्ताओं ने ऑप्टोजेनेटिक्स के साथ छेड़छाड़ की है, यह पता लगाने के लिए कि न्यूरॉन्स क्या करते हैं। उदाहरण के लिए, एक प्रकार का न्यूरॉन - जिसे नियोकोर्टिकल पैराल्बुमिन न्यूरॉन्स कहा जाता है - मस्तिष्क में 40-चक्र-प्रति-सेकंड लय ("गामा दोलनों") को नियंत्रित करता है। यह कुछ समय के लिए जाना जाता है कि गामा दोलन स्किज़ोफ्रेनिक और ऑटिस्टिक रोगियों दोनों में असामान्य हैं, इसलिए इन कोशिकाओं की जांच और संभावित रूप से सही करने के लिए नई रणनीति वर्तमान में चल रही है। यह एक विशेष रूप से पेचीदा रणनीति है। यहां तक कि अगर व्यक्ति की अंतर्निहित आनुवांशिकी इन कोशिकाओं में एक असामान्य परिणाम पैदा करती है, अगर वैज्ञानिक केवल उस परिणाम को ओवरराइड कर सकते हैं, तो उन आनुवंशिकी कोई फर्क नहीं पड़ेगा।
हाल ही में, वैज्ञानिकों ने भी bioluminescent कोशिकाओं का उपयोग कर ऑप्टोजेनेटिक नेटवर्क बनाने के विचार के साथ प्रयोग करना शुरू कर दिया है। विशेष रूप से, फोकस 1962 में ओसामु शिमोमुरा द्वारा खोजे गए बायोलुमिनसेंस के प्रकार पर है, जो जेलिफ़िश एसेपोरिया विक्टोरिया से है और प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया करता है (शिमोमुरा को अपने शोध के लिए नोबेल मिला)। प्रकाश बनाने वाली कोशिकाएं और प्रकाश के प्रति संवेदनशील कोशिकाएं हैं - रूपक को दोहराने के लिए - एक लेगो के दोहरे पक्षों की तरह।
इन दो सेल प्रकारों के बीच बातचीत को प्रोत्साहित करके, वैज्ञानिक न्यूरोनल परिशुद्धता के अभूतपूर्व स्तर को प्राप्त करने में सक्षम हो सकते हैं। वे एक माउस के सिर को टॉर्च की रोशनी के बिना प्रकाश का जवाब देने के लिए ऑप्टोजेनेटिक कोशिकाएं प्राप्त करने में सक्षम होंगे, जो शांत है - विशेष रूप से माउस के लिए।
लेकिन अनुप्रयोगों के बारे में क्या? एक संभावना बहुत कोशिकाओं को बनाने के लिए है जो प्रकाश का जवाब देती है, इसे उत्पन्न करती है। इसलिए जब वे जैविक कार्य करते हैं, तो कहते हैं - वे लेप्टिन या घ्रेलिन का उत्पादन करते हैं, और इसलिए आपकी भूख को नियंत्रित करते हैं - वे सिस्टम को हल्का और ट्रिगर भी करेंगे। ऐसा करने से, वैज्ञानिक संभावित रूप से उत्पादित ग्रेलिन की मात्रा को वापस डायल कर सकते हैं ताकि लोगों को कम भूख कम बार मिल सके। या वे ब्लड शुगर के संकेत के जवाब में जारी इंसुलिन की मात्रा को कम कर सकते हैं। या जब विषय थक जाते हैं तो वे एड्रेनालाईन से ज़ोन को भर सकते हैं।
वैकल्पिक रूप से, कोई मौजूदा सिस्टम को हैक कर सकता है। उदाहरण के लिए, प्रकाश का जवाब देने के लिए एम्यजगला में ऑप्टोजेनेटिकली इंजीनियर निरोधात्मक न्यूरॉन्स द्वारा, और प्रकाश शोधकर्ताओं का उत्पादन करने के लिए अम्गदाला में न्यूरॉन्स को सक्रिय करना तनाव या चिंता की भावना को बढ़ाने के लिए लोगों के अवरोधक न्यूरॉन्स को फिर से जागृत कर सकता है। और कोई चिंता नहीं। (यह अच्छी तरह से बेरोजगारी में कूद सकता है क्योंकि लोग अपनी खुशी को आगे बढ़ाने के लिए भटकते हैं।)
हम अभी भी कट्टरपंथी हो सकते हैं: शायद हम एक ऐसी प्रणाली तैयार कर सकते हैं जिसमें नेटवर्क में प्रत्येक न्यूरॉन अपना रंग व्यक्त करता है, और ऑप्टोजेनेटिक कोशिकाओं को उनके प्रभाव को महसूस करने के लिए हर चैनल की सक्रियता की आवश्यकता होती है। इसलिए एकल न्यूरॉन फायरिंग के बजाय सिस्टम को काम करने के लिए एक पूरी मेमोरी को सक्रिय करना पड़ता है। शायद कुछ यादों के बुरे प्रभावों को देखा जा सकता है। या पूरी बात एक दवा का जवाब देने के लिए बनाई जा सकती है, इसलिए यह उपयोगकर्ता द्वारा चालू या बंद करने में सक्षम है।
किसी भी मामले में, इस Sci-Fi rewiring बयाना में शुरू होने से पहले अभी भी प्रमुख वैज्ञानिक और नियामक बाधाएं हैं। चीजों को परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, एफडीए को अभी तक किसी भी जीन थेरेपी प्रक्रियाओं को मंजूरी नहीं दी गई है, और यूरोप में केवल एक प्रक्रिया को मंजूरी दी गई है। यह सामान एक लंबा रास्ता है।
लेकिन यह आ रहा है।
और यह शोधकर्ताओं पर नहीं है कि ऑप्टोजेनेटिक कोशिकाएं हार्डवेयर के साथ भी काम कर सकती हैं - कि हम इन उभरती प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके न केवल हमारे सिस्टम को हैक कर सकते हैं, बल्कि खुद को बड़े सिस्टम में प्लग कर सकते हैं। जीवविज्ञान लेगो की तरह है, लेकिन यह लेगो की तुलना में कम है जैसा कि यह हो सकता है। उम्मीद है कि बदल जाएगा।
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