Ultraääni auttaa hallitsemaan aivoja
Viimeksi tarkistettu: 16.10.2021
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Eräässä tunnetuista tieteellisistä julkaisuista ilmestyi artikkeli tutkijoiden joukosta, joka oli omistettu uudelle työstään - asiantuntijat pystyivät hallitsemaan pyöreiden lintujen toimintaa erityisellä geenillä, joka vaikutti niihin ultraäänellä.
Kalifornian tiedeyhteisön Stuart Ibsenin päällikkö kertoi, että matalilla taajuuksilla olevat ultraäänilaitteet, jotka levittäytyvät kehon läpi, eivät ole hajanaisia, mikä erottaa heidät valosta. Tämä ominaisuus voi olla hyödyllinen esimerkiksi kun aivot stimuloivat syviä osia.
Ibsenin tiimi pystyi hallitsemaan siirtogeenisten pyöreiden lanteiden toimintaa ultraäänilaitteiden ja ilmakuplien avulla, jotka olivat mukana ravintoainetta ympäröivässä madossa.
Tutkijat ovat muuttaneet pyöreiden lantion genomia siten, että heidän hermosolunsa altistuvat ultrasound-komentoille. Tämän saavuttamiseksi asiantuntijat pystyivät ottamaan geenin TRP-4 DNA-matoihin. Tämä erityinen geeni sisältää tietyn "opas" epätavallisen proteiinin molekyylien kokoamiseksi neuronin pinnalle, joka on vastuussa ultraäänen käsityksestä pyöreiden lantujen avulla ja mahdollistaa niiden toiminnan hallinnan. Tällaiset proteiinit toimivat jonkinlaisena kanavana, jonka kautta tietyt ionit kulkevat (matoissa, kalsiumilla avoimet ioni- kanavat), mikä aiheuttaa aivosolujen aktiivisuuden.
Kun ultraääni osuu proteiinimolekyyleihin, kanava avautuu ja solu antaa sähköisen impulssi. Tämän ansiosta tutkijat pystyivät hallitsemaan sekä yksittäisten solujen että koko matojen aivoa. Ultraäänen lisäksi ilmakuplat, joihin oli lisätty erityistä rasvakerrosta ja maalia, vaikuttivat matojen käyttäytymiseen. Tällaiset kuplat auttoivat aktivoimaan tiettyjä neuroneja. Ultraäänitutkimuksen seurauksena tutkijat pakottivat matoa liikuttamaan vastakkaiseen suuntaan, kääntymään terävässä kulmassa tai ei lainkaan avaamaan.
Samanlaista menetelmää aivojen toiminnan ohjaamiseksi kutsuttiin sonogeeniseksi ja tällä hetkellä sitä voidaan soveltaa vain matoihin. Tutkijoiden mukaan on kuitenkin mahdollista mukauttaa tätä menetelmää paitsi muille eläimille myös ihmisille, vaikka tämän tavoitteen saavuttamiseksi on monia vaikeuksia.
Jotta menetelmä toimisi, on tarpeen ottaa käyttöön TRP-4-geeni tiettyihin kehon soluihin ja ilmakuplia verenkiertojärjestelmään. Asiantuntijat ehdottavat, että tällainen ainutlaatuinen järjestelmä auttaa vammaisia ihmisiä aivoissa, esimerkiksi epilepsiaan.
Nyt tutkijat tarvitsevat tarkistaa, toimiiko tekniikka nisäkkäiden tapauksessa. Tällä hetkellä Ibsen-konserni on jo alkanut tutkia jyrsijöitä ja jos kokeilut ovat onnistuneita, sonogenetics voidaan sovittaa toimimaan ihmisten kanssa. Asiantuntijat ovat varmoja, että he pystyvät löytämään "kosketuksettomien" solujen hallintamenetelmiä.
Muuten tiedemiehet ovat jo käyttäneet ultraääntä stimuloimaan aivoja, sitä käytettiin jopa tiettyjen sairauksien hoitoon, mutta Ibsen-ryhmä oli ensimmäinen, joka pystyi aktivoimaan yksittäiset solut ultraäänilaitteilla.