Материалы портала «Научная Россия»

Нейроны запустили ультразвуком

Нейроны запустили ультразвуком
Нейроны мозга червей удалось активировать с помощью ультразвуковых коротких импульсов и тем самым управлять движениями животных.

Ученым из США удалось ультразвуком стимулировать нейроны в мозгу червей. Теперь они готовят эксперименты на мышах и больших животных, пишет Nature News со ссылкой на оригинальное исследование, опубликованное в журнале Nature Communications.

Ученые под руководством Шриканта Чаласани (Sreekanth Chalasani) из Института биологических исследований Солка взяли за образец технологию, называемую оптогенетикой. Эта технология предполагает изменение генома нейронов с помощью белков со светочувствительными каналами так, что их активация может происходить с помощью света. Технология предполагает вживление в мозг оптоволоконного кабеля, который посылает световой сигнал, каналы белков открываются, и ионы проникают в нейроны. В указанной работе вместо активации свет ученые использовали активацию ультразвуком. По аналогии эту технологию они назвали «соногенетикой».

Ультразвук широко применяется в медицинских исследованиях, достаточно вспомнить УЗИ. Но там используют ультразвук низкой интенсивности, а в соногенетике использовали ультразвук высокой интенсивности. Это позволило направлять излучение на специфические типы клеток или отдельные нейроны мозга червей. Так выяснилось, что чувствовать ультразвуковые вибрации червям помогает ионный канал TRP-4.

В эксперименте ученые положили червей в чашку Петри и частично заполнили ее водой. Затем они посылали кроткие ультразвуковые сигналы в чашку. Чтобы их усилить, пришлось добавить на поверхность чашки Петри микроскопические жировые пузыри, которые резонировали с вибрациями, создаваемыми ультразвуком.

TRP-4, который активируется от ультразвука, ученые вставляли в нейроны с разными функциями. Им удалось научиться управлять движениями червей: заставлять их ползать в разных направлениях, останавливаться, часто поворачивать в ответ на короткие импульсы слабого ультразвука.

Эти опыты показали, что соногенетику можно применить на других животных. Сейчас ученые готовят опыты на мышах. Но мыши не вырабатывают естественным образом каналы TRP-4, так что неясно, как поведет себя этот искусственно вставленный белок, и будут ли другие ионные каналы работать лучше.

Вопрос о том, можно ли применить соногенетику, также как и оптогенетику, для человека, остается открытым.

нейроны оптогенетика соногенетика ультразвук

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий