Пока что исследователи смогли установить контроль над примитивным мозгом нематоды, но в будущем надеются управлять и нейронами человека.
Молекулярные биологи и нейрофизиологи создали необычный подвид трансгенных червей-нематод, поведением и работой мозга которых можно управлять при помощи ультразвука. “В отличие от света, низкочастотный ультразвук может распространяться по телу, почти не рассеиваясь при этом.
Это может быть большим плюсом в том случае, если вы хотите стимулировать какую-то глубоко расположенную часть мозга, не действуя на другие отделы нервной системы”, — сказал Стюарт Ибсен из Института Салка в Ла-Хойе (США). Ученые научились управлять червями-нематодами при помощи ультразвука и необычных пузырьков воздуха в окружающей их питательной среде, модифицировав геном беспозвоночных так, что их нервные клетки начали воспринимать информацию, которая передается ультразвуком.
Основой данной трансформации стала пересадка в ДНК червя гена TRP-4, который содержит в себе “инструкции” по сборке молекул необычного белка. Данный белок играет роль одного из каналов-пор на поверхности мембраны нейронов, который пропускает ионы определенного типа, в данном случае – кальция. Когда ультразвук ударяет по молекулам этого белка, данный канал открывается, в результате чего клетка испускает импульс тока. Данная методика позволяет управлять работой отдельных нейронов или примитивом мозгом червя в целом, используя высокоточный источник ультразвука и особые воздушные пузырьки, которые покрыты специальным слоем жиров и краски, с помощью которых исследователи фокусируют звуковые сигналы на конкретных клетках внутри тела нематоды.
“Главное сокровище скрывается за вопросом, может ли эта методика работать с мозгом млекопитающих. Мы уже начали первые эксперименты на мышах. Если нам удастся совершить скачок и мы сможем приспособить соногенетику для работы с людьми, наши коллеги смогут найти способы “бесконтактного” управления работой нейронов”, – отметил один из авторов исследования Срикант Чаласани.