Смоделирован путь «гормона удовольствия» внутри клеток

Кроме классических дифференциальных уравнений, клеточные процессы были описаны с помощью аналоговых электрических схем, где, например, концентрация вещества в клеточной системе соответствовала напряжению в определенной точке электрической цепи. Использование аналоговых электрических схем позволило упростить модель и получить данные, необходимые для разработки будущих бионических систем. К ним относятся, например, нейроимпланты, позволяющие напрямую управлять протезами.

Дофамин, который еще называют гормоном удовольствия, — посредник внутри нервной системы, отвечающий за чувство удовлетворения от достижения поставленной цели. Также он выполняет и множество других важных функции.

Смоделированный внутриклеточный сигнальный путь — последовательность молекул, которая возникает в результате взаимодействия рецептора на клеточной стенке или мембране с каким-то веществом. После этого запускается каскад биохимических реакций, которые, по сути, и передают сигнал. Он переходит от молекулы к молекуле. В реальности это — сложнейшая цепь реакций с множеством динамических характеристик, значение которых часто неизвестно ученым. Чтобы описать все эти процессы, и была разработана математическая модель.

«У технологии моделирования клеточных процессов есть важное практическое значение, — отметил Павел Готовцев, заместитель начальника отдела биотехнологий и биоэнергетики НИЦ «Курчатовский институт». — В будущем на ее основе можно будет создать имплантируемые чипы, которые смогут анализировать концентрацию веществ во внеклеточной среде. Например, концентрацию нейромедиаторов в спинномозговой жидкости. По этим данным, моделируя процессы в нервной системе с помощью электрической цепи, можно будет в реальном времени получать информацию о том, что происходит внутри клеток, не нарушая их целостности».

Источник: "Известия"