Ultrazvok bo pomagal nadzirati možgane
Zadnji pregled: 16.10.2021
Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.
Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.
Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.
V eni od dobro znanih znanstvenih publikacij se je pojavil članek skupine znanstvenikov, posvečenih svojemu novemu delu - strokovnjaki so uspeli kontrolirati delovanje nevrotirjev s posebnim genom, ki jih je prizadel z ultrazvokom.
Vodja znanstvene skupine Stuart Ibsen iz Kalifornije je pojasnil, da se ultrazvočni valovi nizkih frekvenc, ki se širijo skozi telo, skoraj ne razpršijo, kar jih ločuje od svetlobe. Ta funkcija je lahko koristna, na primer pri spodbujanju globokih delov možganov.
Ibsenova ekipa je lahko nadzorovala delovanje transgenih okrogelnic s pomočjo ultrazvočnih valov in zračnih mehurčkov, ki so bili prisotni v črvi, ki obdaja hranilni medij.
Znanstveniki so spremenili genom okrogle črvi na tak način, da njihove živčne celice postanejo dovzetne za ukaze, poslane ultrazvokom. Da bi to dosegli, so strokovnjaki lahko uvedli gen TRP-4 v DNA črve. Ta določen gen vsebuje določen "vodnik" za sestavljanje molekul neobičajnih beljakovin, ki se nahajajo na površini nevronov, zato je odgovoren za percepcijo ultrazvoka z okroglimi črvi in omogoča nadzor nad njihovimi dejanji. Ti proteini služijo kot neke vrste kanal, skozi katerega specifičnih ionov (v primeru črvov ionske kanale odprte kalcij), ki povzroča celice v možganih aktivirano.
Ko ultrazvok udari beljakovinske molekule, se odpre kanal in celica oddaja električni impulz. Zahvaljujoč temu so znanstveniki lahko nadzorovali delo ne le posameznih celic, temveč celotne možgane črvov. Poleg ultrazvokov so zračni mehurčki, na katerih je bil uporabljen poseben maščobni sloj in barva, vplivali na obnašanje črvov. Takšni mehurčki so pripomogli k aktiviranju določenih nevronov. Znanstveniki so zaradi ultrazvoka prisilili črv, da se premakne v nasprotni smeri, da se obrne pod ostrim kotom ali se sploh ne razkrije.
Podoben način nadzorovanja delovanja možganov se imenuje sonogenetika in se trenutno lahko uporablja samo za črve. Ampak, po mnenju znanstvenikov je to metodo mogoče prilagoditi ne le drugim živalim, temveč tudi ljudem, čeprav je na poti do tega cilja veliko težav.
Da bi metoda delovala, je treba v sistem za krvni obtok uvedeti gen TRP-4 v določene celice telesa in zračnih mehurčkov. Strokovnjaki kažejo, da bo tako edinstven sistem pomagal invalidom v možganih, na primer z epilepsijo.
Zdaj morajo znanstveniki preveriti, ali tehnika deluje pri sesalcih. Trenutno je skupina Ibsen že začela raziskovati glodavce in če so poskusi uspešni, se sonogenetika lahko prilagodi za delo z ljudmi. Strokovnjaki so prepričani, da bodo lahko našli metode "brezkontaktnega" celičnega vodenja.
Mimogrede, znanstveniki so že uporabili ultrazvok, da bi spodbudili možgane, celo uporabili za zdravljenje določenih bolezni, vendar je bila skupina Ibsen prva, ki je aktivirala posamezne celice z ultrazvočnimi valovi.