Ultraskaņa palīdzēs kontrolēt smadzenes
Pēdējā pārskatīšana: 16.10.2021
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Vienā no plaši pazīstamām zinātniskām publikācijām parādījās zinātnieku grupas raksts, kas veltīts viņu jaunajam darbam - speciālistiem izdevās kontrolēt apaļtārzemu darbības ar īpašu gēnu, ietekmējot tos ar ultraskaņu.
Zinātniskās grupas vadītājs Stuart Ibsens no Kalifornijas paskaidroja, ka zemas frekvences ultraskaņas viļņi, kas izplatās caur ķermeni, gandrīz nav izkliedēti, kas tos atšķir no gaismas. Šī funkcija var būt noderīga, piemēram, stimulējot smadzeņu dziļās daļas.
Ibsena komanda spēja kontrolēt transgēno apaļo tārpu darbības, izmantojot ultraskaņas viļņus un gaisa burbuļus, kas bija sastopami barības vielu barotnē.
Zinātnieki ir mainījuši apaļtārzemju genomu tādā veidā, ka viņu nervu šūnas kļūst jutīgas pret ultraskaņas nosūtītām komandām. Lai to panāktu, speciālisti varēja ieviest gēnu TRP-4 DNS tārpus. Šis konkrētais gēns satur noteiktu "vadlīniju" neparasta proteīna molekulu salikšanai, kas atrodas uz neironu virsmas, tas ir tas, kurš ir atbildīgs par aprobežu tārpu uztveršanu ultraskaņā un ļauj kontrolēt viņu darbības. Šādas olbaltumvielas kalpo par sava veida kanālu, caur kuru iziet daži joni (tārpu gadījumā jonu kanāli tiek atvērti kalcijam), kas izraisa smadzeņu šūnu aktivizēšanos.
Kad ultraskaņas skan proteīnu molekulas, kanāls tiek atvērts un šūna izstaro elektrisko impulsu. Pateicoties tam, zinātnieki varēja kontrolēt ne tikai atsevišķu šūnu, bet arī visu tārpu smadzenes darbu. Papildus ultraskaņai gaisa burbuļi, uz kuriem tika uzklāts īpašs tauku slānis un krāsa, ietekmēja tārpu uzvedību. Šādi burbuļi palīdzēja aktivizēt specifiskus neironus. Ultraskaņas rezultātā zinātnieki piespieda tārpu pāriet pretējā virzienā, griezties pie akūtas leņķa vai vispār neizkļūt.
Līdzīga smadzeņu darbības kontroles metode tika saukta par sonogenetiku, un šobrīd to var pielietot tikai tārpiem. Bet, saskaņā ar zinātnieku viedokli, šo metodi ir iespējams pielāgot ne tikai citiem dzīvniekiem, bet arī cilvēkiem, lai gan šim mērķim ir daudz problēmu.
Lai šī metode darbotos, ir nepieciešams TRP-4 gēnu ievadīt noteiktos ķermeņa šūnās un gaisa burbuļos asinsrites sistēmā. Speciālisti liek domāt, ka šāda unikāla sistēma palīdz cilvēkiem ar traucējumiem smadzenēs, piemēram, ar epilepsiju.
Tagad zinātniekiem ir jāpārbauda, vai tehnika darbojas zīdītāju gadījumā. Šobrīd Ibsena grupa jau ir sākusi pētīt grauzējus un, ja eksperimenti ir veiksmīgi, sonogenetiku var pielāgot darbam ar cilvēkiem. Eksperti ir pārliecināti, ka viņi varēs atrast metodes "bezkontaktu" šūnu pārvaldībai.
Starp citu, ultraskaņu jau ir izmantojuši zinātnieki, lai stimulētu smadzenes, to pat izmantoja noteiktu slimību ārstēšanai, bet Ibsena grupa bija pirmā, kas spēja aktivizēt atsevišķas šūnas ar ultraskaņas viļņiem.