Ultrazvuk pomáhá řídit mozku
Naposledy posuzováno: 16.10.2021
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
V jedné z známých vědeckých publikací se objevil článek týmu vědců věnovaných jejich nové práci - specialistům se podařilo zvládnout působení obilovců se speciálním genem a ovlivňovat je ultrazvukem.
Vedoucí vědecké skupiny Stuart Ibsen z Kalifornie vysvětlil, že ultrazvukové vlny nízkých kmitočtů, které se šíří po těle, téměř nejsou rozptýleny, což je odlišuje od světla. Tato funkce může být užitečná například při stimulaci hlubokých částí mozku.
Ibsenův tým byl schopen ovládat působení transgenních oblých červů pomocí ultrazvukových vln a vzduchových bublin, které byly přítomny v červu obklopujícím živné médium.
Vědci změnili genom oblých červů takovým způsobem, že jejich nervové buňky jsou náchylné k příkazům vyslaným ultrazvukem. Za tímto účelem byli specialisté schopni představit gen TRP-4 do DNA červů. Tento konkrétní gen obsahuje určitý "průvodce" pro shromažďování molekul neobvyklého proteinu umístěného na povrchu neuronů, je to ten, kdo zodpovídá za vnímání ultrazvuku oběžnými kličkami a umožňuje kontrolu jejich účinku. Tyto proteiny slouží jako druh kanálu, kterým procházejí určité ionty (v případě červů jsou iontové kanály otevřené pro vápník), což způsobuje, že mozkové buňky se stanou aktivnějšími.
Když ultrazvuk zasáhne proteinové molekuly, kanál se otevírá a buňka vydává elektrický impuls. Díky tomu byli vědci schopni kontrolovat práci nejen jednotlivých buněk, ale celého mozku červů. Vedle ultrazvuku ovlivňovaly vzduchové bubliny, na kterých byla aplikována speciální vrstva tuků a barvy, chování červů. Takové bubliny pomohly aktivovat specifické neurony. V důsledku ultrazvuku vědci přinutili červ k pohybu v opačném směru, aby se otočili v ostrém úhlu nebo se vůbec nevyvíjeli.
Podobná metoda řízení operace mozku se nazvala sonogenetika a v současné době se může aplikovat pouze na červy. Ale podle vědců je možné tuto metodu přizpůsobit nejen jiným zvířatům, ale i lidem, i když na cestě k tomuto cíli je mnoho potíží.
Aby metoda fungovala, je nezbytné zavést gen TRP-4 do určitých buněk tělních a vzduchových bublin do oběhového systému. Odborníci naznačují, že takový jedinečný systém pomůže lidem s postižením v mozku, například s epilepsií.
Nyní vědci potřebují zkontrolovat, zda tato technika funguje u savců. V současné době skupina Ibsen již zahájila výzkum na hlodavcích a pokud jsou experimenty úspěšné, sonogenetika může být přizpůsobena pro práci s lidmi. Odborníci si jsou jisti, že budou schopni najít metody správy "bezkontaktních" buněk.
Mimochodem, ultrazvuk již použili vědci k stimulaci mozku, byl dokonce použit k léčbě určitých onemocnění, ale skupina Ibsenová byla první, která dokázala aktivovat jednotlivé buňky ultrazvukovými vlnami.