Nature dergisinde yayımlanan çığır açıcı bir çalışmada Duke Üniversitesi'nden Kafui Dzirasa liderliğindeki araştırmacılar, beyindeki sinir devrelerini uzun vadeli ve hassas biçimde yeniden programlamaya olanak tanıyan tamamen yeni bir biyomühendislik aracı geliştirdi. "LinCx" (Long-term Integration of Circuits using Connexins) adı verilen bu yaklaşım, iki farklı hücre tipini birbirine elektriksel sinaps yoluyla bağlayarak devre düzeyinde kalıcı değişiklikler yaratıyor.
Araştırmacılar, beyaz levrek balığından elde edilen iki koneksin proteini olan Cx34.7 ve Cx35'i mühendislik yöntemiyle yeniden tasarladı. Bu mutant proteinler yalnızca birbirleriyle bağlanacak şekilde optimize edildi; memelilerin sinir sisteminde doğal olarak bulunan diğer koneksinlerle etkileşime girmiyor. Böylece iki farklı nöron tipinin zarları arasında seçici ve kontrollü bir elektriksel sinaps kurulabiliyor.
Yöntem hem solucan hem de fare modellerinde doğrulandı. Farelerde uyarıcı piramidal nöronlar ile inhibe edici PV+ internöronlar arasına LinCx yerleştirildiğinde devre senkronizasyonu arttı ve fareler sosyal ilgi ile keşif davranışı testlerinde belirgin iyileşme gösterdi. Öte yandan prefrontal korteks ile mediyal dorsal talamus arasındaki uzun mesafeli bağlantı güçlendirildiğinde fareler stres tepkilerini daha başarılı yönetti.
LinCx, optogenetik ve DREADD gibi mevcut araçlardan farklı olarak harici bir uyarıcı gerektirmiyor ve iki farklı hücre tipini tek tek hedefleyebiliyor. Araştırmacılar bu teknolojinin otizm, depresyon ve diğer devre bozukluklarıyla ilişkili beyin hastalıklarının tedavisine yönelik yeni kapılar açabileceğini öngörüyor.