Ultraheli aitab aju kontrollida
Viimati vaadatud: 16.10.2021
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Ühes tuntud teaduslikes publikatsioonides ilmus teadmiste meeskonna artikkel, mis pühendas oma uut tööd - spetsialistid suutsid kontrollida ümarusside toimet spetsiifilise geeniga, mõjutades neid ultraheliga.
Teadurühma Stuart Ibseni juhataja Californiast selgitas, et madala sagedusega ultraheli lained, mis levivad läbi keha, ei ole peaaegu hajutatud, mis eristab neid valguse poolest. See funktsioon võib olla kasulik näiteks aju sügavate osade stimuleerimisel.
Ibseni meeskond suutis kontrollida transgeensete ümarusside toimet ultraheli-lainete ja õhumullide abil, mis sisaldasid toitainete keskkonnas asuvat ussi.
Teadlased on muutnud ümarusside genoomi nii, et nende närvirakud muutuvad tundlikuks ultraheli-saatmise käsklustele. Selle saavutamiseks suutsid spetsialistid genereerida TRP-4 geeni DNA-usse. See konkreetne geen sisaldab teatavat "juhendit" neuronite pinnal paikneva ebahariliku valgu molekulide kokkupanemiseks, kes on vastutav ultraheli tajumise eest ümarusside poolt ja võimaldab kontrollida nende tegevust. Sellised proteiinid on teatud tüüpi kanalid, mille kaudu teatud ioonid läbivad (usside puhul ioonikanalid, mis on avatud kaltsiumile), mis põhjustab ajurakkude aktiivsuse.
Kui ultraheli tabab valgumolekule, avaneb kanal ja rakk kiirgab elektrilist impulssi. Tänu sellele võisid teadlased kontrollida mitte ainult üksikute rakkude, vaid kogu usside aju tööd. Lisaks ultraheliuuringule mõjutasid usside käitumist õhumullid, millel kasutati spetsiaalset rasva kihti ja värvi. Sellised mullid aitasid teatud neuroneid aktiveerida. Ultraheli tulemusena sunnivad teadlased ussi liikuma vastupidises suunas, pöörduma äge nurga all või mitte üldse.
Sarnast meetodit aju operatsiooni kontrollimiseks nimetati sonogeneetikaks ja praegu saab seda kasutada ainult usside suhtes. Ent teadlaste sõnul on võimalik seda meetodit kohandada mitte ainult teiste loomadega, vaid ka inimestele, kuigi selle eesmärgi saavutamiseks on palju raskusi.
Meetodi töötamiseks on TRP-4 geeni vaja viia teatud keha rakkudesse ja õhumullidesse vereringesüsteemi. Spetsialistid näitavad, et selline ainulaadne süsteem aitab inimestel puuetega ajus, näiteks epilepsiaga.
Nüüd peavad teadlased kontrollima, kas see meetod töötab imetajate puhul. Praegu on Ibseni rühm juba alustanud närilistega seotud uuringuid ja kui katsed on edukad, siis saab sonogeneetikat kohandada inimestega töötamiseks. Eksperdid on kindlad, et nad suudavad leida "kontaktivaba" rakuhalduse meetodeid.
Muide, teadlased on aju stimuleerinud juba ultraheli, seda kasutati isegi teatud haiguste raviks, kuid Ibseni rühm oli esimene, kes suutis aktiveerida üksikute rakkude ultraheli lainetega.