الموجات فوق الصوتية سوف تساعد في السيطرة على الدماغ

في إحدى المنشورات العلمية المعروفة ظهر مقال لفريق من العلماء مكرس لعملهم الجديد - تمكن أخصائيون من السيطرة على تصرفات الديدان المستديرة مع جين خاص ، مما يؤثر عليهم بالموجات فوق الصوتية.

وأوضح رئيس المجموعة العلمية ستيوارت إبسن من كاليفورنيا أن الموجات فوق الصوتية من الترددات المنخفضة ، المنتشرة عبر الجسم ، ليست متناثرة تقريبًا ، مما يميزها عن الضوء. هذه الميزة يمكن أن تكون مفيدة ، على سبيل المثال ، عند تحفيز المقاطع العميقة من الدماغ.

تمكن فريق إبسن من السيطرة على تصرفات الدودة المستديرة المعدلة جينيا بمساعدة موجات فوق صوتية و فقاعات هواء كانت موجودة في الدودة المحيطة بالمغذيات.

لقد غير العلماء جينوم الديدان المستديرة بطريقة تجعل خلاياهم العصبية عرضة للأوامر المرسلة بالموجات فوق الصوتية. ولتحقيق ذلك ، تمكن المتخصصون من إدخال الجين TRP-4 في ديدان الدنا. يحتوي هذا الجين على "دليل" معين لتجميع جزيئات بروتين غير عادي موجود على سطح العصبونات ، فهو المسؤول عن إدراك الموجات فوق الصوتية بالديدان المستديرة ويسمح بالتحكم في أفعالها. تخدم هذه البروتينات كنوع من القنوات التي تمر عبرها أيونات معينة (في حالة الديدان ، القنوات الأيونية مفتوحة للكالسيوم) ، مما يجعل خلايا الدماغ أكثر نشاطًا.

عندما يضرب الموجات فوق الصوتية جزيئات البروتين ، تفتح القناة وتطلق الخلية دفعة كهربائية. وبفضل هذا ، كان العلماء قادرين على التحكم في عمل الخلايا المفردة ، وليس فقط دماغ دماغ كامل. بالإضافة إلى الموجات فوق الصوتية ، أثرت فقاعات الهواء ، التي طبقت عليها طبقة دهنية خاصة وطلاء ، على سلوك الديدان. ساعدت مثل هذه الفقاعات على تنشيط خلايا عصبية معينة. وكنتيجة للموجات فوق الصوتية ، أجبر العلماء الدودة على التحرك في الاتجاه المعاكس ، لتتحول إلى زاوية حادة أو لا تتكشف على الإطلاق.

كانت طريقة مماثلة للتحكم في تشغيل الدماغ تسمى sonogenetics ، وفي الوقت الحاضر لا يمكن تطبيقها إلا على الديدان. ولكن ، وفقا للعلماء ، من الممكن تكييف هذه الطريقة ليس فقط مع الحيوانات الأخرى ، ولكن أيضا مع البشر ، على الرغم من وجود العديد من الصعوبات في الطريق إلى هذا الهدف.

لكي تعمل هذه الطريقة ، من الضروري إدخال جين TRP-4 في خلايا معينة من الجسم وفقاقيع الهواء في الجهاز الدوري. يشير المتخصصون إلى أن مثل هذا النظام الفريد سوف يساعد الأشخاص ذوي الإعاقة في الدماغ ، على سبيل المثال ، مع الصرع.

الآن يحتاج العلماء إلى التحقق مما إذا كانت التقنية تعمل في حالة الثدييات. في الوقت الحاضر ، بدأت مجموعة إبسن بالفعل الأبحاث على القوارض وإذا نجحت التجارب ، يمكن تكييف علم الوراثة من أجل العمل مع البشر. الخبراء على يقين من أنهم سوف تكون قادرة على العثور على أساليب إدارة الخلايا "الاتصال".

بالمناسبة ، تم استخدام الموجات فوق الصوتية بالفعل من قبل العلماء لتحفيز الدماغ ، حتى أنها استخدمت لعلاج بعض الأمراض ، لكن مجموعة إبسن كانت أول من استطاع تنشيط الخلايا الفردية باستخدام الموجات فوق الصوتية.