^
A
A
A

Ultradźwięki mogą pomóc kontrolować mózg

 
Alexey Kryvenko , Redaktor medyczny
Ostatnia recenzja: 02.07.2025
 
Fact-checked
х

Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.

Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.

Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.

22 September 2015, 09:00

W jednym z najbardziej znanych czasopism naukowych ukazał się artykuł zespołu naukowców na temat ich nowego odkrycia – specjalistom udało się sterować działaniem nicieni za pomocą specjalnego genu, oddziałując na nie za pomocą ultradźwięków.

Szef grupy naukowej, Stuart Ibsen z Kalifornii, wyjaśnił, że fale ultradźwiękowe o niskiej częstotliwości, rozprzestrzeniając się po ciele, prawie nie ulegają rozproszeniu, co odróżnia je od światła. Ta cecha może być przydatna na przykład przy stymulacji głębokich obszarów mózgu.

Zespołowi Ibsena udało się kontrolować działanie transgenicznych nicieni, wykorzystując fale ultradźwiękowe i pęcherzyki powietrza znajdujące się w środowisku hodowlanym otaczającym nicienie.

Naukowcy zmodyfikowali genom glisty, aby ich komórki nerwowe stały się wrażliwe na polecenia wysyłane za pomocą ultradźwięków. Specjaliści byli w stanie to osiągnąć, wprowadzając gen TRP-4 do DNA glisty. Ten specjalny gen zawiera pewien „przewodnik” do składania cząsteczek niezwykłego białka znajdującego się na powierzchni neuronów; to właśnie to białko odpowiada za percepcję ultradźwięków przez glisty i pozwala im kontrolować swoje działania. Takie białka służą jako rodzaj kanału, przez który przechodzą pewne jony (w przypadku glisty kanały jonowe otwierają się dla wapnia), co powoduje, że komórki mózgowe stają się aktywne.

Gdy ultradźwięki uderzają w cząsteczki białka, otwiera się kanał, a komórka emituje impuls elektryczny. Dzięki temu naukowcy byli w stanie kontrolować pracę nie tylko pojedynczych komórek, ale także całego mózgu robaków. Oprócz ultradźwięków, na zachowanie robaków pomagały pęcherzyki powietrza, które były pokryte specjalną warstwą tłuszczu i farby. Takie pęcherzyki pomagały aktywować określone neurony. W wyniku ekspozycji na ultradźwięki naukowcy zmuszali robaka do poruszania się w przeciwnym kierunku, skręcania pod ostrym kątem lub do nieskręcania w ogóle.

Tę metodę sterowania pracą mózgu nazywa się sonogenetyką i na razie można ją stosować tylko do robaków. Jednak zdaniem naukowców całkiem możliwe jest dostosowanie tej metody nie tylko do innych zwierząt, ale także do ludzi, chociaż na drodze do tego celu jest wiele trudności.

Aby metoda zadziałała, konieczne jest wprowadzenie genu TRP-4 do określonych komórek ciała i pęcherzyków powietrza do układu krążenia. Eksperci sugerują, że taki unikalny system pomoże osobom z zaburzeniami mózgu, takimi jak epilepsja.

Teraz naukowcy muszą sprawdzić, czy metoda sprawdzi się w przypadku ssaków. Obecnie grupa naukowa Ibsena rozpoczęła już badania na gryzoniach i jeśli eksperymenty zakończą się sukcesem, sonogenetykę można będzie dostosować do pracy z ludźmi. Specjaliści są przekonani, że uda im się znaleźć metody „bezkontaktowej” kontroli komórek.

Nawiasem mówiąc, ultradźwięki były już wcześniej stosowane przez naukowców w celu stymulacji mózgu, stosowano je nawet w leczeniu niektórych chorób, ale to grupa Ibsena jako pierwsza zdołała aktywować pojedyncze komórki za pomocą fal ultradźwiękowych.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.