אולטראסאונד יעזור לשלוט על המוח

באחד הפרסומים המדעיים המפורסמים הופיע מאמר של צוות מדענים המוקדש לעבודה החדשה שלהם - מומחים הצליחו לשלוט בפעולות של תולעים עגולות עם גן מיוחד, המשפיעים עליהם באולטראסאונד.

ראש הקבוצה המדעית סטיוארט איבסן מקליפורניה הסביר כי גלים קוליים של תדרים נמוכים, המתפשטים דרך הגוף, כמעט ואינם מפוזרים, המבדילים אותם מאור. תכונה זו יכולה להיות שימושית, למשל, בעת גירוי חלקים עמוקים של המוח.

צוות של Ibsen היה מסוגל לשלוט על פעולות של תולעים עגולות מהונדס בעזרת גלים קולי בועות אוויר שהיו נוכחים התולעת המקיפה את המדיום מזין.

מדענים שינו את הגנום של התולעים העגולות כך שתאי העצב שלהם יהיו רגישים לפקודות שנשלחו על ידי אולטרסאונד. כדי להשיג זאת, מומחים הצליחו להציג את הגן TRP-4 לתוך תולעים DNA. זה גן מסוים מכיל "מדריך" מסוים להרכבת מולקולות של חלבון יוצא דופן הממוקם על פני השטח של נוירונים, הוא הוא שאחראי על תפיסת אולטרסאונד על ידי תולעים עגולות ומאפשר שליטה על מעשיהם. חלבונים אלה משמשים מעין תעלה שדרכה עוברים יונים מסוימים (במקרה של תולעים, תעלות יונים הפתוחות לסידן), מה שגורם לתאי המוח להיות פעילים יותר.

כאשר אולטרסאונד פוגע במולקולות החלבון, הערוץ נפתח והתא פולט דחף חשמלי. הודות לכך, מדענים הצליחו לשלוט על עבודתם של תאים בודדים לא רק, אלא את כל המוח של תולעים. בנוסף לאולטרסאונד, בועות האוויר, שבהן הוחל בשכבת שומן מיוחדת, השפיעו על התנהגות התולעים. בועות כאלה עזרו להפעיל נוירונים ספציפיים. כתוצאה מאולטרסאונד, המדענים אילצו את התולעת לנוע בכיוון ההפוך, כדי לפנות בזווית חריפה או לא להתפתח כלל.

שיטה דומה לשליטה על פעולת המוח נקראה סונוגנטיקה, וכיום ניתן להחיל אותה רק על תולעים. אבל, על פי המדענים ניתן להתאים שיטה זו לא רק לבעלי חיים אחרים, אלא גם לבני אדם, אם כי יש קשיים רבים בדרך אל המטרה הזו.

על מנת שהשיטה לעבוד, יש צורך להציג את הגן TRP-4 לתאים מסוימים של הגוף ואת בועות אוויר לתוך מערכת הדם. מומחים טוענים כי מערכת ייחודית כזו תסייע לאנשים עם מוגבלויות במוח, למשל, עם אפילפסיה.

עכשיו המדענים צריכים לבדוק אם הטכניקה עובדת במקרה של יונקים. כיום, קבוצת איבסן כבר החלה במחקר על מכרסמים, ואם הניסויים מצליחים, ניתן להתאים את הסונוגנטיקה לעבודה עם בני אדם. מומחים בטוחים כי הם יוכלו למצוא שיטות של "מגע" תאים התא.

אגב, אולטרסאונד כבר בשימוש על ידי מדענים כדי לעורר את המוח, הוא שימש גם לטיפול במחלות מסוימות, אבל הקבוצה Ibsen היה הראשון הצליחו להפעיל תאים בודדים עם גלים קולי.