Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Ultraskaņa var palīdzēt kontrolēt smadzenes
Pēdējā pārskatīšana: 02.07.2025
Vienā no pazīstamākajiem zinātniskajiem izdevumiem parādījās zinātnieku komandas raksts par viņu jauno darbu – speciālistiem izdevās kontrolēt apaļtārpu darbību ar īpašu gēnu, ietekmējot tos ar ultraskaņu.
Zinātniskās grupas vadītājs Stjuarts Ibsens no Kalifornijas paskaidroja, ka zemfrekvences ultraskaņas viļņi, izplatoties pa ķermeni, gandrīz neizkliedējas, kas tos atšķir no gaismas. Šī īpašība var būt noderīga, piemēram, stimulējot dziļas smadzeņu zonas.
Ibsena komanda spēja kontrolēt transgēno apaļtārpu darbību, izmantojot ultraskaņas viļņus un gaisa burbuļus, kas atradās tārpu apkārtējā barotnē.
Zinātnieki ir modificējuši apaļtārpu genomu tā, lai to nervu šūnas kļūtu jutīgas pret ultraskaņas sūtītajām komandām. Speciālisti to panāca, ievadot tārpu DNS TRP-4 gēnu. Šis īpašais gēns satur noteiktu "vadlīniju" neparasta proteīna molekulu montāžai, kas atrodas uz neironu virsmas; tieši šis proteīns ir atbildīgs par apaļtārpu ultraskaņas uztveri un ļauj tiem kontrolēt savu darbību. Šādi proteīni kalpo kā sava veida kanāls, caur kuru iziet noteikti joni (tārpu gadījumā jonu kanāli atveras kalcijam), kas izraisa smadzeņu šūnu aktivizēšanos.
Kad ultraskaņa skar olbaltumvielu molekulas, atveras kanāls, un šūna izstaro elektrisko impulsu. Pateicoties tam, zinātnieki spēja kontrolēt ne tikai atsevišķu šūnu, bet arī visu tārpu smadzeņu darbu. Papildus ultraskaņai gaisa burbuļi, kas bija pārklāti ar īpašu tauku slāni un krāsu, palīdzēja ietekmēt tārpu uzvedību. Šādi burbuļi palīdzēja aktivizēt specifiskus neironus. Ultraskaņas iedarbības rezultātā zinātnieki piespieda tārpu kustēties pretējā virzienā, pagriezties asā leņķī vai vispār nepagriezties.
Šo smadzeņu darba kontroles metodi sauc par sonoģenētiku, un pašlaik to var pielietot tikai tārpiem. Tomēr, pēc zinātnieku domām, ir pilnīgi iespējams pielāgot šo metodi ne tikai citiem dzīvniekiem, bet arī cilvēkiem, lai gan ceļā uz šī mērķa sasniegšanu ir daudz grūtību.
Lai metode darbotos, ir nepieciešams ievadīt TRP-4 gēnu noteiktās ķermeņa šūnās un gaisa burbuļus asinsrites sistēmā. Eksperti norāda, ka šāda unikāla sistēma palīdzēs cilvēkiem ar smadzeņu slimībām, piemēram, epilepsiju.
Tagad zinātniekiem jāpārbauda, vai metode darbosies zīdītāju gadījumā. Pašlaik Ibsena zinātniskā grupa jau ir sākusi pētījumus ar grauzējiem, un, ja eksperimenti būs veiksmīgi, sonoģenētiku varēs pielāgot darbam ar cilvēkiem. Speciālisti ir pārliecināti, ka viņiem izdosies atrast metodes šūnu "bezkontakta" kontrolei.
Starp citu, zinātnieki jau ir izmantojuši ultraskaņu smadzeņu stimulēšanai, tā pat tika izmantota dažu slimību ārstēšanai, taču Ibsena grupa bija pirmā, kurai izdevās aktivizēt atsevišķas šūnas ar ultraskaņas viļņiem.