Cutia neagră care este creierul nostru tocmai a devenit un pic mai transparentă. În această săptămână, oamenii de știință și inginerii ce studiază biomedicina au spus întregii lumi cum pot controla creierul unui vierme, folosind nimic altceva decât undele ultrasonice.
Tehnica, numită sonogenetică, se bazează pe o altă metodă revoluționară cunoscută sub numele de optogenetică, care a împlinit vârsta fragedă de doar zece ani. Optogenetica permite neurologilor să transforme neuronii modificați special cu ajutorul a nimic altceva decât lumina, permițându-le să efectueze experimente controlate de o precizie fără precedent. Dar neuronii care au putut fi controlați sunt limitați la cât de departe poate lumina penetra țesuturile.
Cercetătorii au folosit C. elegans pentru a dezvolta sonogenetica.
Sonogenetica nu este la fel de limitată. Undele de ultrasunete pot călători prin țesuturi cu mare ușurință și sunt, la urma urmei, ceea ce medicii folosesc pentru a observa anticipat dezvoltarea copiilor in utero.
Oamenii de știință au descoperit că, atunci când nematozii Caenorhabditis elegans au fost bombardați cu valuri de ultrasunete, o proteină cunoscută sub numele de TRP-4 a deschis un canal în membranele celulare ale anumitor neuroni. (Neuronii trimit semnale între ei prin intermediul unor substanțe chimice pe care le primesc printr-o varietate de canale.) Funcția de TRP-4 a fost doar descoperită în urmă cu cinci ani și doar unii neuroni o dețin în mod natural. Dar cercetătorii au descoperit că pot modifica genetic viermii pentru a avea neuroni dotați cu TRP-4 suplimentar.
Când viermii au fost pregătiți, cercetătorii s-au folosit de câteva trucuri pentru a face sistemul operațional. Iată ce a declarat Jonathan Webb, pentru BBC News:
„Pentru a obține un minim răspuns, cercetătorii au plasat viermii într-o baie cu bule. „Microbulele” mici de gaz au amplificat puterea undelor sonore de joasă frecvență.
„Microbulele cresc și descresc, în ton cu undele de presiune determinate de ultrasunete,” a explicat Dr. Ibsen [autorul principal]. „Aceste oscilații se pot apoi propaga non-invaziv în viermi.”
Bule ca acestea sunt deja utilizate pentru a îmbunătăți contrastul în unele experimente imagistice cu ultrasunete medicale. Ele pot fi injectate în sânge, ceea ce este un motiv pentru care echipa consideră că metoda lor ar putea funcționa în final și în cazul oamenilor.
Chiar dacă tehnica nu funcționează încă pentru om, în cele din urmă, aceasta are potențialul de a oferi o perspectivă mai profundă neurologilor față de modul în care funcționează creierul, mai ales în ceea ce privește funcțiile de bază. Similar altor cercetări de bază, înțelegerea modului în care funcționează chiar și o mână de celule poate duce la descoperiri neașteptate, dar binevenite.
Sursa: PBS
