Makakatulong ang ultratunog na kontrolin ang utak

Ang isang artikulo ng isang pangkat ng mga siyentipiko tungkol sa kanilang bagong gawain ay lumitaw sa isa sa mga kilalang publikasyong pang-agham - pinamamahalaan ng mga espesyalista na kontrolin ang mga aksyon ng mga roundworm na may isang espesyal na gene sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa kanila sa ultrasound.

Ipinaliwanag ng pinuno ng siyentipikong grupo, si Stuart Ibsen mula sa California, na ang mga low-frequency na ultrasound wave, na kumakalat sa katawan, ay halos hindi nakakalat, na nagpapakilala sa kanila mula sa liwanag. Ang tampok na ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang, halimbawa, kapag pinasisigla ang malalalim na bahagi ng utak.

Nakontrol ng pangkat ni Ibsen ang mga pagkilos ng mga transgenic na roundworm gamit ang mga ultrasound wave at mga bula ng hangin na naroroon sa nakapaligid na medium ng kultura ng mga uod.

Binago ng mga siyentipiko ang genome ng mga roundworm upang ang kanilang mga nerve cell ay maging sensitibo sa mga utos na ipinadala sa pamamagitan ng ultrasound. Nagawa ito ng mga espesyalista sa pamamagitan ng pagpasok ng TRP-4 gene sa DNA ng mga worm. Ang espesyal na gene na ito ay naglalaman ng isang tiyak na "gabay" para sa pag-iipon ng mga molekula ng isang hindi pangkaraniwang protina na matatagpuan sa ibabaw ng mga neuron; ito ang protina na responsable para sa pang-unawa ng ultrasound ng mga roundworm at pinapayagan silang kontrolin ang kanilang mga aksyon. Ang ganitong mga protina ay nagsisilbing isang uri ng channel kung saan dumadaan ang ilang mga ion (sa kaso ng mga bulate, ang mga channel ng ion ay bukas para sa calcium), na nagiging sanhi ng pagiging aktibo ng mga selula ng utak.

Kapag ang ultrasound ay tumama sa mga molekula ng protina, ang isang channel ay bubukas at ang cell ay naglalabas ng isang electrical impulse. Salamat dito, nakontrol ng mga siyentipiko ang gawain ng hindi lamang mga indibidwal na selula, kundi pati na rin ang buong utak ng mga bulate. Bilang karagdagan sa ultrasound, ang mga bula ng hangin, na pinahiran ng isang espesyal na layer ng taba at pintura, ay nakatulong upang maimpluwensyahan ang pag-uugali ng mga bulate. Ang ganitong mga bula ay nakatulong upang maisaaktibo ang mga partikular na neuron. Bilang resulta ng pagkakalantad sa ultrasound, pinilit ng mga siyentipiko na lumipat ang uod sa tapat na direksyon, lumiko sa isang matinding anggulo, o hindi lumiko.

Ang pamamaraang ito ng pagkontrol sa gawain ng utak ay tinatawag na sonogenetics at sa kasalukuyan ay maaari lamang itong ilapat sa mga uod. Gayunpaman, ayon sa mga siyentipiko, posible na iakma ang pamamaraang ito hindi lamang sa iba pang mga hayop, kundi pati na rin sa mga tao, kahit na maraming mga paghihirap sa daan patungo sa layuning ito.

Para gumana ang pamamaraan, kinakailangang ipasok ang TRP-4 gene sa ilang mga selula ng katawan at mga bula ng hangin sa sistema ng sirkulasyon. Iminumungkahi ng mga eksperto na ang gayong kakaibang sistema ay makakatulong sa mga taong may mga sakit sa utak, tulad ng epilepsy.

Ngayon ang mga siyentipiko ay kailangang suriin kung ang pamamaraan ay gagana sa kaso ng mga mammal. Sa kasalukuyan, sinimulan na ng siyentipikong grupo ni Ibsen ang pagsasaliksik sa mga daga at kung matagumpay ang mga eksperimento, maaaring iakma ang sonogenetics upang gumana sa mga tao. Ang mga espesyalista ay tiwala na makakahanap sila ng mga paraan ng "walang kontak" na kontrol ng mga cell.

Sa pamamagitan ng paraan, ang ultrasound ay ginamit na ng mga siyentipiko upang pasiglahin ang utak, ginamit pa ito upang gamutin ang ilang mga sakit, ngunit ang grupo ni Ibsen ang unang nagtagumpay sa pag-activate ng mga indibidwal na selula na may mga ultrasound wave.