Ультразвук поможет контролировать мозг
Последняя редакция: 16.10.2021
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
В одном из известных научных изданий появилась статья команды ученых, посвященная их новой работе – специалистам удалось управлять действиями круглых червей с особым геном, воздействуя на них ультразвуком.
Глава научной группы Стюарт Ибсен из Калифорнии пояснил, что ультразвуковые волны низких частот, распространяясь по телу, почти не рассеиваются, что и отличает их от света. Такая особенность может быть полезной, к примеру, при стимуляции глубоких участков головного мозга.
Команда Ибсена смогла управлять действиями трансгенных круглых червей с помощью ультразвуковых волн и пузырьков воздуха, которые присутствовали в окружающей червей питательной среде.
Ученые изменили геном круглых червей таким образом, что их нервные клетки стали восприимчивыми к посылаемым с помощью ультразвука командам. Добиться этого специалисты смогли путем введения гена TRP-4 в ДНК червей. В этом особом гене содержится определенное «руководство» по сборке молекул необычного белка, расположенного на поверхности нейронов, именно он отвечает за восприятие ультразвука круглыми червями и позволяет управлять их действиями. Такие белки служат своеобразным каналом, через который проходят определенные ионы (в случае с червями ионные каналы открываются для кальция), что и заставляет клетки головного мозга активизироваться.
При попадании ультразвука на белковые молекулы, происходит открытие канала и клетка испускает электрический импульс. Благодаря этому ученые получили возможность управлять работой не только отдельных клеток, но и всего мозга червей. Помимо ультразвука, воздействовать на поведение червей помогали воздушные пузырьки, на который был нанесен специальный жировой слой и краска. Такие пузырьки помогали активизировать конкретные нейроны. В результате ультразвукового воздействия ученые заставили червя двигаться в обратную сторону, поворачивать под острым углом или вообще не разворачиваться.
Подобную методику управления работой головного мозга назвали соногенетикой и в настоящее время её можно применить только в отношении червей. Но, по словам ученых вполне возможно приспособить такой метод не только для других животных, но и для человека, хотя на пути к этой цели достаточно много трудностей.
Чтобы метод стал действовать, необходимо ввести ген TRP-4 в определенные клетки организма и пузырьки воздуха в систему кровообращения. Специалисты предполагают, что такая уникальная система поможет людям с нарушениями в работе головного мозга, к примеру, при эпилепсии.
Сейчас ученым остается проверить, сработает ли методика в случае с млекопитающими. В настоящее время ученая группа Ибсена уже приступила к исследованиям на грызунах и если эксперименты пройдут успешно, соногенетику можно будет приспособить и к работе с человеком. Специалисты уверены, что смогут найти методы «бесконтактного» управления клетками.
Кстати, ультразвук уже использовался учеными для стимуляции работы головного мозга, его даже применяли для лечения некоторых заболеваний, но группа Ибсена стала первой, кому удалось активизировать отдельные клетки ультразвуковыми волнами.