Ултразвук може помоћи у контроли мозга

Чланак тима научника о њиховом новом раду појавио се у једној од познатих научних публикација – стручњаци су успели да контролишу деловање ваљкастих црва посебним геном утичући на њих ултразвуком.

Шеф научне групе, Стјуарт Ибсен из Калифорније, објаснио је да се ултразвучни таласи ниске фреквенције, ширећи се кроз тело, готово не расејавају, што их разликује од светлости. Ова особина може бити корисна, на пример, приликом стимулације дубоких делова мозга.

Ибсенов тим је био у стању да контролише деловање трансгених ваљкастих црва користећи ултразвучне таласе и мехуриће ваздуха који су били присутни у медијуму за култивацију који је окруживао црве.

Научници су модификовали геном ваљкастих црва тако да њихове нервне ћелије постану осетљиве на команде послате путем ултразвука. Специјалисти су то успели да постигну увођењем гена TRP-4 у ДНК црва. Овај посебан ген садржи одређени „водич“ за састављање молекула необичног протеина који се налази на површини неурона; управо је тај протеин одговоран за перцепцију ултразвука од стране ваљкастих црва и омогућава им да контролишу своје деловање. Такви протеини служе као нека врста канала кроз који пролазе одређени јони (у случају црва, јонски канали се отварају за калцијум), што узрокује да мождане ћелије постану активне.

Када ултразвук погоди молекуле протеина, отвара се канал и ћелија емитује електрични импулс. Захваљујући томе, научници су могли да контролишу рад не само појединачних ћелија, већ и целог мозга црва. Поред ултразвука, мехурићи ваздуха, који су били обложени посебним слојем масти и боје, помогли су да се утиче на понашање црва. Такви мехурићи су помогли да се активирају одређени неурони. Као резултат излагања ултразвуку, научници су приморали црва да се креће у супротном смеру, окреће под оштрим углом или се уопште не окреће.

Ова метода контроле рада мозга назива се соногенетика и тренутно се може применити само на црве. Међутим, према речима научника, сасвим је могуће прилагодити ову методу не само другим животињама, већ и људима, иако на путу до овог циља постоје многе тешкоће.

Да би метода функционисала, потребно је увести ген TRP-4 у одређене ћелије тела и мехуриће ваздуха у циркулаторни систем. Стручњаци сугеришу да ће такав јединствени систем помоћи људима са поремећајима мозга, као што је епилепсија.

Сада научници морају да провере да ли ће метода функционисати у случају сисара. Тренутно је Ибзенова научна група већ започела истраживање на глодарима и ако експерименти буду успешни, соногенетика се може прилагодити за рад са људима. Специјалисти су уверени да ће моћи да пронађу методе „бесконтактне“ контроле ћелија.

Иначе, ултразвук су научници већ користили за стимулацију мозга, чак је коришћен и за лечење неких болести, али је Ибзенова група прва успела да активира појединачне ћелије ултразвучним таласима.