Невролози от Института за биологични изследвания в Калифорния, представиха нова техника за селективно стимулиране на неврони, наречена соногенетика. В публикацията си те твърдят, че могат да активират неврони неинвазивно чрез ултразвук.
За изследването съобщава Мotherboard, а докладът за него е публикуван в Nature Communications.
Изследователите вече няколко години разработват схема за активиране на нужните неврони със светлина (оптогенетика). В клетката въвели ген за натриев канал, реагиращ на фотони. Ако се освети клетката, в нея започват да постъпват натриеви йони, които възбуждат неврона. Биолозите все още не са намерили начин да потиснат невроните - при потискане клетките отделят калиеви йони навън, но все още не са намерени такива канали, управляеми от светлината .
Откритието на оптогенетиката веднага се отрази на развитието на невробиологията. Учените проведоха редица експерименти върху мишки. Тези методи и познанията за структурата на мозъка им, позволили на изследователите да проследят процеса на формиране на паметта, да включват и изключват рецепторите за болка, да симулират ефектите на наркотици и дори да "включват" и "изключват" ерекция. Оптогенетиката дори беше отличена от списание Nature за "метод на годината" през 2010та, когато беше открита. Но всички тези изследвания са проведени досега само при мишки. В крайна сметка, основният проблем на този метод е необходимостта да се направи канал в черепа и мозъка, през който да проникне оптичният проводник.
Изобретателят на технологията соногенетика, Шрикант Чаласани (Shrikant Chalasani), асистент в Лабораторията по молекулярна невробиология, заяви, че предложеният от него ултразвуков метод може да активира желаните неврони. При това ултразвукът прониква през кожата и костите на черепа, без да се засягат други клетки на тялото.
"Ние смятаме, че използването на ултразвук за неинвазивно активиране на неврони може да бъдат широко използвана методика за разкриване на невронните пътища в мозъка".
Друго предимство на технологията е възможността да се активират различни групи неврони, тъй като възможностите за промяна на честотата на звука надвишават обхвата от дължини на вълната на светлината, на която невроните реагират в оптогенетиката.
За използването на тази технология се изисква добавянето на допълнителен ген в клетките. Изследователите открили, че протеинът TRP-4, който се среща в природата в безгръбначни, е чувствителен към ултразвука. Добавяйки този протеин с помощта на вирус в организма на червеите нематоди C. Elegans, учените са успели да създадат няколко неврона, които са чувствителни към ултразвук. Например, в един от експериментите успели да накарат червея да се разгърне, подаавайки му определени ултразвукови импулси
Въпреки че протеинът TRP-4 не се среща у мишките и хората, това не означава, че новата технология е безполезна за нас - ученият твърди, че е възможно, добавяйки съответните гени да се заставят клетките да произвеждат този протеин.
Заради това използването на технологията върху гръбначни животни и човека е само хипотетично. Освен това, светлината се разпространява по-бързо от звука и процесите в човешкия мозък стават достатъчно бързо, което означава, че контролът на неврони ще бъде възможен не за всички процеси. Затова Чаласани предполага, двете технологии - соногенетика и оптогенетика - взаимно ще се допълват.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари