13Декабрь2017

Биологи из США нашли новый способ управления работой мозга

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Нейрофизиологи и молекулярные биологи научились регулировать и управлять работой головного мозга с помощью ультразвука.

 После ряда исследований ученым удалось установить, что отдельные нервные клетки при воздействии ультразвуковых волн начинают отвечать импульсами.

Стюарт Ибсен (Stuart Ibsen) из Института Салка в Ла-Хойе (Salk Institute, La Jolla), США сказал: низкочастотный ультразвук способен распространяться по всему телу, но при этом он практически не рассеивается в отличии от света. Огромный плюс, что можно стимулировать определенную глубоко расположенную часть головного мозга, но, не действуя на другие отделы нервной системы.

Профессор Ибсен и его команда научилась «дирижировать» червями-нематодами с помощью необычных пузырьков воздуха и ультразвука в окружающей их питательной среде. Эксперты модифицировали их геном беспозвоночных так, что в результате нервные клетки воспринимали ультразвуковые команды.

Секретом данной трансформации является пересадка в ДНК червя гена TRP-4, содержащего в себе инструкции по сборке молекул необычного белка, который играет роль одного из каналов-пор на поверхности мембраны нейронов. А мембраны пропускали ионы определенного типа, в данном случае кальция. Если ультразвук ударяет по молекулам соответствующего белка, то такой канал может открыться и в результате клетка производит импульс тока. Такой процесс позволяет управлять работой примитивного мозга червя и клеток, используя особые воздушные пузырьки и высокоточный источник ультразвука. Стоит отметить, что пузырьки покрыты специальным слоем краски и жиров, которые помогают научным работникам сфокусировать звуковые сигналы на определенных клетках внутри тела нематоды.

Данную методику ученые назвали «контроль разума» или соногенетика. Работает она лишь на червях. Хотя, как утверждает Ибсен, ее вполне можно адаптировать для людей или использовать для работы с мозгом других животных и с человеческими нейронами. Но, для данной работы нужно будет только вставить ген TRP-4 в определенные клетки, а также ввести небольшое количество соответствующих пузырьков в кровоток пациента.

Ученые предполагают, что подобные системы помогут людям бороться с различными расстройствами в работе мозга и эпилепсией.

Срикант Чаласани (Sreekanth Chalasani), один из авторов статьи сказал: «На сегодняшний день мы начали эксперименты на грызунах. Интересно также как такая методика работает с мозгом млекопитающих. Если исследования на грызунах будет успешным, то нам удастся приспособить соногенетику для работы с людьми. Тогда мы сможем найти способы «бесконтактного» управления работой нейронов».

Следует отметить, что в ходе этого исследования специалисты вывели уникальный подвид червей-нематод. На них исследователи и практиковали «контроль разума».

Исследование о необычном подвиде трансгенных червей-нематод, их поведение и о работе мозга которым можно управлять с помощью ультразвука, опубликованы в издании «Nature Communications».

Коментарии:

Copyright ©  Все права защищены