Нейробиологи научились управлять нейронами с помощью ультразвука

Калифорнийские ученые из Института биологических исследований имени Салка представили методику выборочной стимуляции нейронов, названную ими соногенетика. Они утверждают, что научились при помощи ультразвука неинвазивно активировать нейроны.

Несколько лет назад для изучения работы мозга ученые разработали схему включения нужных нейронов при помощи света. Данное изобретение сразу же на порядок продвинуло нейробиологию вперед. После этого нейробиологи сразу стали экспериментировать, чтобы познать устройство мозга. Правда пока все эксперименты проводятся на грызунах, ведь методика включения нейронов предполагает проделывание канала в черепе и мозгу подопытного для подвода оптики.

Ассистент-профессор в лаборатории молекулярной нейробиологии Шрикант Чаласани, который изобрел технологию синогенетики, уверяет, что разработанный им ультразвуковой метод способен активировать нужные нейроны. И проделывания каналов этот метод не требует, ведь ультразвук проникает через кожу и кости черепа, не затрагивая при этом никакие другие клетки тела.

«Мы думаем, что использование ультразвука для неинвазивной активации нейронов можно широко применять для расшифровки нервных путей на мозге, заключенном в неповрежденную оболочку из черепа и кожи», - пояснил Чаласани.

Еще одним преимуществом новой методы является возможность активации разных групп нейронов, ведь возможности изменения частоты звука превышают набор длин волн света, на которые реагируют нейроны в оптогенетике.

Автор технологии отмечает, что для использования его методы требуется добавление дополнительного гена в клетки. Ученые установили, что белок TRP-4, который встречается в природе у беспозвоночных, чувствителен к ультразвуку. Специалисты с помощью вируса добавили этот белок в организм червей-нематодов C. Elegans, и таким образом создали чувствительные к ультразвуку нейроны. Так в ходе одного из экспериментов нейробиологи подавали червю определенные ультразвуковые импульсы и смогли заставить его развернуться.

Белок TRP-4 у людей и мышей не встречается, однако авторы инновационной методы заверяют, что это не указывает на бесполезность их разработки, ведь грызунам и человеку можно добавить соответствующие гены, которые смогут заставить клетки производить данный белок.

Инф. informing.ru