W poszukiwaniu serotoniny. Neurobiolodzy krok bliżej do zrozumienia specyfiki snu i zdrowia psychicznego 29.12.2020

W sukurs naukowcom przyszły algorytmy oparte na mechanice sztucznej inteligencji. 

Serotonina należy do najważniejszych neuroprzekaźników ośrodkowego układu nerwowego. Hormon tkankowy reguluje sen, apetyt, ciśnienie krwi oraz skurcz mięśni gładkich, jak choćby oskrzeli albo jelit. Jego niski poziom może zaburzać potrzeby seksualne, implikować zmęczenie, a także wywoływać zaburzenia depresyjne. Nie dziwi zatem fakt, że neurobiolodzy w pocie czoła pracują nad lepszym poznaniem specyfiki organicznego związku chemicznego. Choć w ostatnich latach badania w tej materii poszły do przodu, wiele szczegółów wciąż pozostaje niewyjaśnionych. 

Nowe informacje dotyczące tego, w jaki sposób zachodzi uwalnianie serotoniny, zaprezentował niedawno zespół badawczy dowodzony przez dr Lin Tianę z Davis School of Medicine stacjonującej przy Uniwersytecie Kalifornijskim. Dotychczas proces był opisywany z detalami jedynie wtedy, gdy w regularnej transmisji pojawiały się większe anomalie. Teraz postanowiono skorzystać z pomocy białka bakteryjnego znanego jako OpuBC. W badaniach służyło ono dotąd jako czujnik wykrywający acetylocholinę, która pobudza mięśnie szkieletowe i powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych. 

Aby właściwie rozpoznawać serotoninę, OpuBC zostało zmodyfikowane za pomocą klasycznych narzędzi inżynierii genetycznej. Nowy układ białka został ustalony z pomocą algorytmów wykorzystujących techniki uczenia maszynowego. Program zaproponował blisko ćwierć miliona projektów, spośród których po wielu testach wybrano trzy najwłaściwsze propozycje. Wstępne eksperymenty przeprowadzone na myszach wykazały, że czujnik niezawodnie wykrywa choćby śladowe ilości neuroprzekaźnika.