Kunna styra hjärnceller med användning av ljudvågor

Psykiska eller hjärn kontrollen har varit kött science fiction nästan eftersom en sådan film genre började. Och det låter, som science fiction, varför, vem skulle inte vilja styra en annan enskilda nervceller med hjälp av ljudvågor? Låter futuristisk, eller till och med omöjligt, men en grupp forskare vid Salk Institute of Biological Studies har nyligen genom genetisk modifiering av hjärnceller att svara på ljudet. För nu, bara nematoder, men en bra start.

Hjärnan kontroll med hjälp av ljudvågor är möjlig

Arbete, som nyligen publicerades i Nature Communications, visar hur är det möjligt att kombinera den neuronala genetisk modifiering av användningen av mikrobubblor för att styra förflyttningen av nematoder från sina hjärnceller själva. Om innan vårt förfogande av optogenetic eller neuronal kontroll av ljus, nu talar om sonogenética där ljud för att slå på eller stänga nervceller vågor används. Men frågan slutar inte här, det kan också användas för att styra hjärtceller eller muskelceller att kontrollera sina rörelser och handling.

För optogenetic nämns speciella proteiner känsliga för ljus används för att läggas till specifika neuroner i en hjärna, och kan aktivera eller inhibera dem med laserljus. Nämnda process är komplicerad om cellerna är för djupt, eftersom ljuset sprids. För sonogenética frågan är mindre invasiv, eftersom ljudvågorna kan passera lågfrekventa och även benvävnad lättare.

För att demonstrera dessa fördelar kalifornierna Forskarna använde nematoder, en typ av mask som vanligtvis inte svarar på ultraljud. Emellertid, i detta fall vätskor tillsattes, fylld med bubblor runt och ultraljudsvågor amplifierades genom bubblor av vätska före kontakt maskarna applicerades. Sådana ljudvågor riktas till specifika strukturer, PRT-4 kanal. När dessa kanaler öppna de svarar på ljudvågor. I experimentet nematoderna genetiskt modifierats så att de hade PRT-4 kanaler i nervceller och därmed nå att kontrollera dem med hjälp av ultraljud.

Framtida terapier optogenetik och sonogenética

Som vi nämnde i början, var experimentet endast genomförs i maskar, men laget är övertygad om att både optogenetik som sonogenética småningom kan användas på människor som icke-invasiva behandlingsformer.

En idé skulle vara att använda en kombination av genterapi och ett terapeutiskt virus särskilt utformade för att fungera i humana neuroner, vilket skulle temporärt känsliga för ultraljud och kan således användas denna teknik som en form av neurologisk terapi. Andra vägar inkluderar muskelsjukdomsbehandling eller samma insulinproducerande pankreatiska celler, bland andra stora och futuristiska idéer.

Tags

neuroner