Vedci experimentujú s ovplyvňovaním mozgovej aktivity ultrazvukom

Vedcom sa po prvýkrát podarilo v laboratórnych podmienkach ovládať mozog červa pomocou zvukových vĺn. Použili ultrazvuk na vyvolanie aktivity určitých neurónov, čo prinútilo červa zmeniť smer.

Na to, aby to vedci dosiahli, museli červa Caenorhabditis elegans, ktorý má presne 302 neurónov, umiestniť do vody plnej vzduchových mikrobubliniek, ktoré zosilnili zvukové vlny. Metóda si navyše vyžaduje prítomnosť zvláštneho génu (TRP-4 ) v mozgu. Táto podmienka zatiaľ obmedzuje možnosti jej využitia na kontrolu mozgovej aktivity neinvazívnym spôsobom.

„Impulzy ultrazvuku zväčšujú alebo zmršťujú mikrobublinky," vysvetľuje Stuart Ibsen zo Salkovho biologického inštitútu, vedúci tímu vedcov, ktorí štúdiu vypracovali. „Tieto oscilácie sa potom môžu neinvazívne šíriť po tele červa."

Vedci tvrdia, že ich nová metóda by mohla zlepšiť optogenetiku, čo je súbor moderných technológií zameraných na manipuláciu s mozgom, ktoré však používajú skôr svetlo ako zvuk. Problém svetla je v tom, že nemôže prenikať do tkanív, pretože sa rýchlo rozptýli. Optogenetika teda v súčasnosti používa pri pokusoch s ovládaním mozgu cicavcov implantát z optických vlákien.

Naproti tomu ultrazvuk putuje telom pomerne nerušene, práve táto jeho vlastnosť sa využíva aj pri lekárskom sonografickom vyšetrení.

„To je veľká výhoda, ak chcete stimulovať oblasti hlboko v mozgu," hovorí Dr. Ibsen. Vedci chcú teraz pokračovať experimentmi na myšiach.

Michael Hausser, profesor neurovedy na University College London, však varuje pred prílišným nadšením a nabáda k opatrnosti: „Treba mať na pamäti, že červ je dlhý len 1 milimeter... To z neho robí ideálny organizmus na ovplyvňovanie nervovej činnosti pomocou ultrazvuku. Oveľa väčšia výzva bude uplatniť túto metódu vo veľkom mozgu chránenom lebkou."