Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Ultragarsas gali padėti kontroliuoti smegenis
Paskutinį kartą peržiūrėta: 02.07.2025
Viename iš žinomų mokslinių leidinių pasirodė mokslininkų komandos straipsnis apie jų naują darbą – specialistams pavyko kontroliuoti apvaliųjų kirmėlių veiksmus specialiu genu, paveikdami jas ultragarsu.
Mokslinės grupės vadovas Stuartas Ibsenas iš Kalifornijos paaiškino, kad žemo dažnio ultragarso bangos, sklindančios per kūną, beveik neišsisklaido, todėl jos skiriasi nuo šviesos. Ši savybė gali būti naudinga, pavyzdžiui, stimuliuojant giliąsias smegenų sritis.
Ibseno komanda sugebėjo kontroliuoti transgeninių apvaliųjų kirmėlių veiksmus naudodama ultragarso bangas ir oro burbuliukus, esančius aplink kirminus esančioje kultūros terpėje.
Mokslininkai modifikavo apvaliųjų kirmėlių genomą taip, kad jų nervinės ląstelės taptų jautrios ultragarsu siunčiamoms komandoms. Specialistams tai pavyko pasiekti į kirminų DNR įvedus TRP-4 geną. Šis specialus genas turi tam tikrą „vadovą“, skirtą neįprasto baltymo, esančio neuronų paviršiuje, molekulėms surinkti; būtent šis baltymas yra atsakingas už apvaliųjų kirmėlių ultragarso suvokimą ir leidžia joms kontroliuoti savo veiksmus. Tokie baltymai tarnauja kaip savotiškas kanalas, per kurį praeina tam tikri jonai (kirminų atveju jonų kanalai atsiveria kalciui), o tai sukelia smegenų ląstelių aktyvumą.
Kai ultragarsas pasiekia baltymų molekules, atsiveria kanalas ir ląstelė skleidžia elektrinį impulsą. Dėl to mokslininkai galėjo kontroliuoti ne tik atskirų ląstelių, bet ir visų kirminų smegenų darbą. Be ultragarso, oro burbuliukai, padengti specialiu riebalų sluoksniu ir dažais, padėjo paveikti kirminų elgesį. Tokie burbuliukai padėjo aktyvuoti specifinius neuronus. Dėl ultragarso poveikio mokslininkai privertė kirminą judėti priešinga kryptimi, pasisukti smailiu kampu arba visai nesisukti.
Šis smegenų darbo valdymo metodas vadinamas sonogenetika ir šiuo metu gali būti taikomas tik kirminams. Tačiau, pasak mokslininkų, šį metodą pritaikyti ne tik kitiems gyvūnams, bet ir žmonėms yra visiškai įmanoma, nors siekiant šio tikslo kyla daug sunkumų.
Kad metodas veiktų, būtina įvesti TRP-4 geną į tam tikras kūno ląsteles ir oro burbuliukus į kraujotakos sistemą. Ekspertai teigia, kad tokia unikali sistema padės žmonėms, sergantiems smegenų ligomis, tokiomis kaip epilepsija.
Dabar mokslininkai turi patikrinti, ar metodas veiks žinduolių atveju. Šiuo metu Ibseno mokslinė grupė jau pradėjo tyrimus su graužikais ir, jei eksperimentai bus sėkmingi, sonogenetika gali būti pritaikyta darbui su žmonėmis. Specialistai įsitikinę, kad jiems pavyks rasti „bekontaktės“ ląstelių kontrolės metodus.
Beje, ultragarsą mokslininkai jau naudojo smegenų stimuliavimui, jis netgi buvo naudojamas kai kurioms ligoms gydyti, tačiau Ibseno grupei pirmoji pavyko ultragarso bangomis aktyvuoti atskiras ląsteles.