Технологія, яка дозволяє управляти роботою мозку — новий винахід вчених

0
321
мозг

Команда нейрофізіологів і молекулярних біологів винайшла методику, яка дозволяє управляти роботою мозку. В експерименті дослідники навчилися контролювати порівняно примітивний мозок спеціально виведених для експериментів черв’яків, однак, на думку Стюарта Ібсена (Stuart Ibsen) з Інституту Салка в Ла-Хойї (США), в майбутньому методику можна буде адаптувати і для роботи з мозком інших тварин і людини.

Для проведення експериментів фахівцями був створений особливий підвид трансгенних хробаків-нематод, поведінку і нервову діяльність яких вийшло контролювати із застосуванням ультразвукових хвиль. У ДНК черв’яків був пересаджений ген TRP-4, що містить інструкції по збірці незвичайного білка. Речовина виконує функції одного з каналів-пір на поверхні нейронної мембрани і забезпечує пропускання іонів лише одного типу — в даному випадку кальцію. Коли на молекули білка впливають ультразвуком, канал відкривається, а нервова клітина видає електричний імпульс.

Таким чином, за рахунок модифікації генома безхребетних їх нервові клітини виявилися сприйнятливі до ультразвуковим командам. Надалі Ібсен і його колеги навчилися контролювати поведінку нематод, застосовуючи ультразвук, що запускаються в живильне середовище. Бульбашки були покриті спеціальним шаром фарби і жирів, щоб ультразвук більш точно фокусувався на клітинах всередині тіла хробака.

Вчений підкреслює:

[pull_quote_center]На відміну від світла, низькочастотний ультразвук може поширюватися по тілу і при цьому практично не розсіюватися. Це може стати великим плюсом в тому випадку, якщо ви хочете стимулювати частина мозку, яка розташована глибоко, при цьому не надаючи впливу на інші відділи нервової системи.[/pull_quote_center]

Срікант Чаласані (Sreekanth Chalasani), співавтор Ібсена, прогресом задоволений:

[pull_quote_center]Головна цінність прихована за питанням, чи може дана методика працювати з мозком ссавців. Ми вже почали проводити перші експерименти на мишах. Якщо у нас вийде здійснити стрибок і ми зможемо пристосувати соногенетіку для роботи з людьми, наші колеги зможуть знайти способи управління роботою нейронів на відстані.[/pull_quote_center]

Щоб адаптувати методику для контролю мозку інших тварин і людини, достатньо, за словами авторів експерименту, вставити ген TRP-4 в потрібні клітини, а також ввести в кровотік пацієнта невелику кількість бульбашок. Застосування методики дозволить ефективно боротися з епілепсією та іншими розладами в роботі вищої нервової системи.