Ultragarsas padės kontroliuoti smegenis
Paskutinį kartą peržiūrėta: 16.10.2021
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Viename gerai žinomose mokslo publikacijose pasirodė mokslininkų grupės, skirtos jų naujam darbui, straipsnis - specialistai sugebėjo kontroliuoti apvaliųjų kirmėlių veiksmus su specialiu genu, paveikdami juos ultragarsu.
Mokslinės grupės vadovas Stuartas Ibsenas iš Kalifornijos paaiškino, kad mažo dažnio ultragarso bangos, skleisdamos per kūną, beveik nėra išsibarstę, kas jas atskiria nuo šviesos. Ši funkcija gali būti naudinga, pavyzdžiui, stimuliuojant gilias smegenų dalis.
Ibseno komanda sugebėjo kontroliuoti transgeninių apvaliųjų kirmėlių veiksmus ultragarsinių bangų ir oro burbuliukų, esančių kirminuje aplink maistinę terpę, pagalba.
Mokslininkai pakeitė apvaliųjų kirmėlių genomą taip, kad jų nervinės ląstelės tapo jautrūs ultragarsu siunčiamoms komandoms. Norėdami tai pasiekti, specialistai sugebėjo pristatyti geną TRP-4 į DNR kirminus. Šis konkretus genas turi tam tikrą "gairę", skirtą surinkti neįprasto baltymo molekules, esančias ant neuronų paviršiaus, jis yra tas, kuris yra atsakingas už apvaliųjų kirmėlių ultragarso suvokimą ir leidžia kontroliuoti jų veiksmus. Tokie baltymai yra tam tikras kanalas, per kurį tam tikri jonai praeina (esant kirminams, kalcio atverčiami jonų kanalai), todėl smegenų ląstelės tampa aktyvesnės.
Kai ultragarsas nukreipia baltymų molekules, kanalas atsidaro ir ląstelė skleidžia elektrinį impulsą. Dėl to mokslininkai sugebėjo kontroliuoti ne tik atskirų ląstelių, bet ir visą kirminų smegenų darbą. Be ultragarsu, oro burbuliukai, kuriuose buvo naudojamas specialus riebalų sluoksnis ir dažai, turėjo įtakos kirminų elgesiui. Tokie burbuliukai padėjo suaktyvinti specifinius neuronus. Dėl ultragarsinio tyrimo mokslininkai privertė kirminą judėti priešinga kryptimi, pasukti ūminiu kampu arba visai nesisukti.
Panašus smegenų veiklos valdymo metodas vadinamas sonogenetika ir šiuo metu jis gali būti taikomas tik kirminams. Tačiau, pasak mokslininkų, šį metodą galima pritaikyti ne tik kitiems gyvūnams, bet ir žmonėms, nors šis tikslas yra daug sunkumų.
Tam, kad šis metodas veiktų, būtina į TRP-4 geną įterpti į tam tikras kūno ląsteles ir oro burbuliukus į kraujotaką. Specialistai teigia, kad tokia unikali sistema padės žmonėms su negalia smegenyse, pvz., Epilepsija.
Dabar mokslininkai turi patikrinti, ar šis metodas veikia žinduolių atveju. Šiuo metu Ibseno grupė jau pradėjo tyrinėti graužiklius ir, jei eksperimentai yra sėkmingi, sonogenetika gali būti pritaikyta dirbti su žmonėmis. Ekspertai yra įsitikinę, kad jie galės rasti "bekontakčių" ląstelių tvarkymo būdų.
Beje, mokslininkai jau naudojo ultragarsą smegenų stimuliavimui, netgi buvo naudojami tam tikrų ligų gydymui, tačiau Ibseno grupė pirmoji sugebėjo aktyvuoti atskiras ląsteles ultragarso bangomis.