Контрола на мозокот со помош на звук

Овој нов метод, кој го користи истиот вид на бранови како медицинските сонограми, може да има предности во однос на приодот базиран на светлина познат како оптогенетика – особено кога станува збор за адаптација на технологијата за човекова терапевтика.  Методот е опишан во септемвриското издание на списанието „Nature Communications“.

„Техниките базирани на светлина се одлични за некои употреби и мислам дека ние ќе треба да продолжиме со развојот на тој фронт”, вели Шрикан Чаласани, асистент професор во лабораторијата за молекуларна невробиологија и автор на студијата „Но, ова е нова дополнителна алатка за манипулирање со неврони и други клетки во телото”.

Во оптогенетиката, истражувачите додаваат протеински канали чувствителни на светлина кон невроните кои сакаат да ги анализираат. Со ласерски фокусираните зраци врз клетките, тие можат селективно да ги отворат овие канали, или да ги активираат/деактивираат целните неврони. Меѓутоа, користењето на оптогенетика врз клетките длабоко во мозокот е тежок процес: обично, истражувачите мора да извршат  операција за имплантирање на оптички кабел кој може да достигне до клетките. Плус, светлината се расфрла од мозокот и останатите телесни ткива.

Чаласани и неговиот тим одлучиле да се обидат да развијат пристап кoj користи ултразвучни бранови за активирање. „За разлика од светлината, ниско фреквентниот ултразвук може да патува низ телото без расејување”, вели тој. Ова може да биде од голема предност кога ќе сакате да стимулирате регион длабоко во мозокот без да влијаете на другите региони.

Тие прво покажаа дека во нематодите „Caenorhabditis elegans“, микромеурчињата на гас надвор од црвот се неопходни за засилување на ултразвучните зраци со низок интензитет.  Микромеурчињата растат и се намалуваат, зависно од притисокот на ултразвучните бранови. Потоа, овие осцилации неинванзивно пропагираат внатре во црвот.

Следно, научниците најдоа јонски канали на мембраната, ТРП-4, кои можат да одговорат на овие бранови. Кога механичките деформации од ултразвукот се судираат  со меурчињањата од гас кои пропагираат во внатрешноста на црвот, тие предизвикуваат ТРП-4 канали, за отворање и активирање на клетки. Вооружен со тоа знаење, тимот се  обидел да додаде ТРП-4 канал на неврони кои обично го немаат. Со овој пристап, тие успешно активирале неврони кои претходно не реагираале на ултразвук.

Досега соногенетиката е применета само „C. elegans“ неврони. Но, ТРП-4 може да се додаде на која било клетка чувствителна на калциум, во секој организам вклучувајќи ги и луѓето. И оптогенетскиот и соногенетскиот пристап се ветувачки за базичните истражувања, допуштајќи им на научниците да го проучуваат ефектот на клеточна активација. И тие исто така може да бидат корисни во третманите преку активирање на клетките погодени од болеста. Но, за оваа техника да може да се користи кај луѓето, прво треба да се развијат безбедни начини за пренос на каналите чувствителни на светлина или ултра звук, до целните клетки.

Поддржете ја нашата работа: