Ultralyd vil hjælpe med at styre hjernen
Sidst revideret: 16.10.2021
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
I en af de velkendte videnskabelige publikationer dukkede op en artikel af et team af videnskabsmænd, der var viet til deres nye arbejde - specialister formåede at kontrollere røvorms handlinger med et specielt gen, der påvirker dem med ultralyd.
Leder af den videnskabelige gruppe Stuart Ibsen fra Californien forklarede, at ultralydbølger med lave frekvenser, der spredes gennem kroppen, er næsten ikke spredte, hvilket skelner dem fra lys. Denne funktion kan være nyttig, for eksempel ved stimulering af dybe sektioner af hjernen.
Ibsens team var i stand til at kontrollere de transgene rundeormers handlinger ved hjælp af ultralydbølger og luftbobler, der var til stede i ormen omkring næringsmediet.
Forskere har ændret genomet af rundeorm på en sådan måde, at deres nerveceller bliver modtagelige for ultralyds-sendte kommandoer. For at opnå dette kunne specialister introducere genet TRP-4 i DNA-orme. Dette særlige gen indeholder en bestemt "vejledning" til samling af molekyler af et usædvanligt protein placeret på overfladen af neuroner, det er han, der er ansvarlig for opfattelsen af ultralyd ved rundeorm og tillader at kontrollere deres handlinger. Sådanne proteiner tjener som en slags kanal, gennem hvilken visse ioner passerer (i tilfælde af orme, ionkanalerne er åbne for calcium), hvilket får hjernecellerne til at blive mere aktive.
Når ultralyd rammer proteinmolekylerne, åbner kanalen og cellen udsender en elektrisk impuls. Takket være dette kunne forskere kontrollere ikke blot de enkelte cellers arbejde, men hele ormens hjerne. Ud over ultralydet har luftboblerne, som et specielt fedtlag og en maling blev påført, påvirket ormens opførsel. Sådanne bobler bidrog til at aktivere specifikke neuroner. Som et resultat af ultralyd tvang forskerne ormen til at bevæge sig i den modsatte retning, at dreje i en spids vinkel eller ikke at udfolde sig overhovedet.
En lignende metode til styring af hjernens funktion blev kaldt sonogenetik, og det kan i øjeblikket kun anvendes på orme. Men ifølge forskere er det muligt at tilpasse denne metode ikke kun til andre dyr, men også til mennesker, selv om der er mange vanskeligheder på vej mod dette mål.
For at metoden kan fungere, er det nødvendigt at introducere TRP-4 genet i visse celler i kroppen og luftbobler ind i kredsløbssystemet. Specialister foreslår, at et sådant unikt system hjælper mennesker med handicap i hjernen, for eksempel med epilepsi.
Nu skal forskere kontrollere, om teknikken virker i tilfælde af pattedyr. Ibsen-gruppen har i øjeblikket allerede påbegyndt forskning på gnavere, og hvis forsøgene er vellykkede, kan sonogenetik tilpasses til arbejde med mennesker. Eksperter er sikre på, at de vil kunne finde metoder til "kontaktløs" celleadministration.
Forresten, ultralyd er allerede blevet brugt af forskere til at stimulere hjernen, det var endda brugt til at behandle visse sygdomme, men Ibsen-gruppen var den første til at klare at aktivere individuelle celler med ultralydsbølger.