Ultrasound akan membantu mengawal otak
Ulasan terakhir: 16.10.2021
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Dalam salah satu penerbitan saintifik yang terkenal muncul satu artikel pasukan saintis yang dikhaskan untuk kerja baru mereka - pakar berjaya mengawal tindakan cacing bundar dengan gen khas, memberi kesan kepada mereka dengan ultrasound.
Kepala kelompok ilmiah Stuart Ibsen dari California menjelaskan bahwa gelombang ultrasonik frekuensi rendah, menyebar melalui tubuh, hampir tidak bertaburan, yang membedakannya dari cahaya. Ciri ini boleh berguna, misalnya apabila merangsang bahagian dalam otak.
Pasukan Ibsen dapat mengawal tindakan cacing bulat transgenik dengan bantuan gelombang ultrasonik dan gelembung udara yang hadir di cacing mengelilingi medium nutrien.
Para saintis telah mengubah genom cacing bundar sedemikian rupa sehingga sel-sel saraf mereka menjadi rentan terhadap perintah yang dihantar oleh ultrabunyi. Untuk mencapai ini, para pakar dapat memperkenalkan gen TRP-4 ke dalam cacing DNA. Ini gen tertentu mengandungi "panduan" tertentu untuk menyusun molekul protein luar biasa yang terletak di permukaan neuron, ia adalah yang bertanggungjawab untuk persepsi ultrasound oleh cacing bulu dan membolehkan mengawal tindakan mereka. Protein semacam itu berfungsi sebagai sejenis saluran yang melaluinya ion-ion tertentu (dalam kes cacing, saluran ion terbuka untuk kalsium), yang menyebabkan sel-sel otak menjadi lebih aktif.
Apabila ultrabunyi mencecah molekul protein, saluran itu terbuka dan sel memancarkan impuls elektrik. Terima kasih kepada ini, ahli sains dapat mengawal kerja bukan sahaja sel individu, tetapi seluruh otak cacing. Selain ultrasound, gelembung udara, di mana lapisan lemak dan cat khusus digunakan, mempengaruhi kelakuan cacing. Buih sedemikian membantu untuk mengaktifkan neuron tertentu. Akibat ultrasound, para saintis memaksa cacing bergerak ke arah yang bertentangan, untuk menghidupkan sudut akut atau tidak terbentang sama sekali.
Kaedah yang sama untuk mengawal operasi otak dipanggil sonogenetics dan pada masa ini ia hanya boleh digunakan untuk cacing. Tetapi, menurut saintis, adalah mungkin untuk menyesuaikan kaedah ini bukan sahaja kepada haiwan lain, tetapi juga kepada manusia, walaupun terdapat banyak kesulitan dalam perjalanan ke matlamat ini.
Agar kaedah ini berfungsi, perlu memperkenalkan gen TRP-4 ke sel-sel badan dan buih udara tertentu ke dalam sistem peredaran darah. Pakar menyarankan bahawa sistem yang unik itu akan membantu orang kurang upaya di dalam otak, contohnya, dengan epilepsi.
Sekarang saintis perlu menyemak sama ada teknik ini berfungsi dalam kes mamalia. Pada masa ini, kumpulan Ibsen telah memulakan penyelidikan mengenai tikus dan jika eksperimen berjaya, sonogenetics dapat disesuaikan untuk bekerja dengan manusia. Pakar yakin mereka akan dapat mencari kaedah pengurusan sel tanpa sentuh.
Dengan cara ini, ultrasound telah digunakan oleh saintis untuk merangsang otak, malah digunakan untuk merawat penyakit tertentu, tetapi kumpulan Ibsen adalah yang pertama untuk menguruskan mengaktifkan sel individu dengan gelombang ultrasonik.