超聲波將有助於控制大腦
最近審查：16.10.2021
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在其中一個著名的科學出版物中出現了一組致力於他們新工作的科學家的文章 - 專家設法控制具有特殊基因的蛔蟲的行為，並用超聲波影響他們。
來自加利福尼亞州的科學小組司長易卜生的負責人解釋說，低頻率的超聲波通過人體傳播，幾乎沒有散射，這將它們與光線區分開來。例如，刺激大腦深部時，此功能可能非常有用。
易卜生的團隊能夠借助存在於營養培養基周圍的蠕蟲中的超聲波和氣泡來控制轉基因蛔蟲的行為。
科學家已經改變了蛔蟲的基因組，使得它們的神經細胞變得易受超聲波發送的命令的影響。為了達到這個目的，專家們能夠將基因TRP-4導入DNA蠕蟲。這個特定的基因包含了一個特定的“指南”，用於組裝位於神經元表面的不尋常蛋白質的分子，負責超聲波的感知並允許控制它們的行為。這種蛋白質可以作為某種離子通過的通道（在蠕蟲的情況下，離子通道打開鈣離子），這會導致腦細胞變得更加活躍。
當超聲波擊中蛋白質分子時，通道打開，細胞發出電脈衝。由於這一點，科學家們不僅能控制個體細胞的工作，還能控制蠕蟲的整個大腦。除了超聲波之外，塗有特殊脂肪層和塗料的氣泡還會影響蠕蟲的行為。這種氣泡有助於激活特定的神經元。作為超聲波的結果，科學家們迫使蠕蟲向相反的方向移動，以銳角轉向或者根本不展開。
一種控制大腦運作的類似方法被稱為sonogenetics，目前它只能應用於蠕蟲。但是，根據科學家的說法，這種方法不僅適用於其他動物，而且適用於人類，儘管實現這一目標有很多困難。
為了使該方法起作用，有必要將TRP-4基因引入身體的某些細胞並將氣泡引入循環系統。專家建議，這樣一個獨特的系統將幫助殘疾人士，例如癲癇患者。
現在科學家們需要檢查該技術是否適用於哺乳動物。目前，易卜生集團已經開始對囓齒動物進行研究，如果實驗成功，可以改造sonogenetics以適應人類。專家相信他們將能夠找到“非接觸式”細胞管理的方法。
順便說一句，超聲波已被科學家用來刺激大腦，它甚至用於治療某些疾病，但易卜生集團是第一個設法用超聲波激活單個細胞的設備。