Ultrazvuk pomôže kontrolovať mozog
Posledná kontrola: 16.10.2021
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
V jednej z najznámejších vedeckých publikácií sa objavil článok tímu vedcov venovaných ich novým dielam - špecialistom sa podarilo zvládnuť akcie škrkavcov so špeciálnym génom, ktoré ich ovplyvňujú ultrazvukom.
Vedúci vedeckej skupiny Stuart Ibsen z Kalifornie vysvetlil, že ultrazvukové vlny s nízkymi frekvenciami, ktoré sa šíria cez telo, sú takmer nerozptylené, čo ich odlišuje od svetla. Táto funkcia môže byť užitočná napríklad pri stimulácii hlbokých častí mozgu.
Ibsenov tím bol schopný riadiť pôsobenie transgénnych oblých červov pomocou ultrazvukových vĺn a vzduchových bublín, ktoré boli prítomné v červi obklopujúcom živné médium.
Vedci zmenili genóm škrkavcov takým spôsobom, že ich nervové bunky sú náchylné na príkazy odoslané ultrazvukom. Na dosiahnutie tohto cieľa boli špecialisti schopní zaviesť gén TRP-4 do DNA červov. Tento konkrétny gén obsahuje určitý "sprievodca" pre zhromažďovanie molekúl neobvyklého proteínu umiestneného na povrchu neurónov, je to ten, kto je zodpovedný za vnímanie ultrazvuku oblúkom a umožňuje kontrolu ich účinkov. Takéto proteíny slúžia ako druh kanála, cez ktorý prechádzajú určité ióny (v prípade červov, iónové kanály otvorené pre vápnik), čo spôsobuje, že mozgové bunky sa stanú aktívnejšími.
Keď ultrazvuk zasiahne proteínové molekuly, otvorí sa kanál a bunka vyžaruje elektrický impulz. Vďaka tomu vedci dokázali ovládať prácu nielen jednotlivých buniek, ale celého mozgu červov. Okrem ultrazvuku ovplyvnili aj správanie červov vzduchové bubliny, na ktorých bola aplikovaná špeciálna vrstva tuku a farba. Takéto bubliny pomohli aktivovať špecifické neuróny. V dôsledku ultrazvuku sa vedci nútili, aby sa červ presunul v opačnom smere, aby sa mohol otáčať ostrým uhlom alebo sa vôbec nerozvinul.
Podobná metóda kontroly činnosti mozgu sa nazýva sonogenetika a v súčasnosti sa môže aplikovať iba na červy. Ale podľa vedcov je možné túto metódu prispôsobiť nielen iným zvieratám, ale aj ľuďom, hoci na ceste k tomuto cieľu je veľa ťažkostí.
Na to, aby táto metóda fungovala, je potrebné zaviesť gén TRP-4 do určitých buniek tela a vzduchových bublín do obehového systému. Odborníci naznačujú, že takýto jedinečný systém pomôže ľuďom s postihnutím v mozgu, napríklad s epilepsiou.
Vedci musia teraz skontrolovať, či technika funguje v prípade cicavcov. V súčasnosti skupina Ibsen už začala výskum hlodavcov a ak sú pokusy úspešné, sonogenetiká sa môžu prispôsobiť na prácu s ľuďmi. Odborníci si istí, že budú schopní nájsť metódy "bezkontaktnej" správy buniek.
Mimochodom, vedci už používali ultrazvuk na stimuláciu mozgu, dokonca sa používali na liečbu určitých ochorení, ale skupina Ibsen bola prvou, ktorá dokázala aktivovať jednotlivé bunky ultrazvukovými vlnami.