Nuove pubblicazioni
L'ultrasuono aiuterà a controllare il cervello
Ultima recensione: 16.10.2021
Tutti i contenuti di iLive sono revisionati o verificati da un punto di vista medico per garantire la massima precisione possibile.
Abbiamo linee guida rigorose in materia di sourcing e colleghiamo solo a siti di media affidabili, istituti di ricerca accademici e, ove possibile, studi rivisti dal punto di vista medico. Nota che i numeri tra parentesi ([1], [2], ecc.) Sono link cliccabili per questi studi.
Se ritieni che uno qualsiasi dei nostri contenuti sia impreciso, scaduto o comunque discutibile, selezionalo e premi Ctrl + Invio.
In una delle ben note pubblicazioni scientifiche è apparso un articolo di un team di scienziati dedicato al loro nuovo lavoro: gli specialisti sono riusciti a controllare le azioni dei nematodi con un gene speciale, interessandoli con gli ultrasuoni.
Il capo del gruppo scientifico Stuart Ibsen, californiano, ha spiegato che le onde ultrasoniche di bassa frequenza, che si diffondono attraverso il corpo, non sono quasi sparpagliate, il che li distingue dalla luce. Questa funzione può essere utile, ad esempio, quando si stimolano sezioni profonde del cervello.
Il team di Ibsen è stato in grado di controllare le azioni dei nematodi transgenici con l'aiuto di onde ultrasoniche e bolle d'aria presenti nel verme che circonda il mezzo nutritivo.
Gli scienziati hanno cambiato il genoma degli ascaridi in modo tale che le loro cellule nervose diventano sensibili ai comandi inviati dagli ultrasuoni. Per raggiungere questo obiettivo, gli specialisti sono stati in grado di introdurre il gene TRP-4 nei vermi del DNA. Questo particolare gene contiene una certa "guida" per assemblare molecole di una proteina insolita che si trova sulla superficie dei neuroni, è lui che è responsabile della percezione degli ultrasuoni da nematodi e permette di controllarne le azioni. Tali proteine servono come una sorta di canale attraverso il quale passano determinati ioni (nel caso dei vermi, i canali ionici aperti per il calcio), che fa sì che le cellule cerebrali diventino più attive.
Quando l'ultrasuono colpisce le molecole proteiche, il canale si apre e la cellula emette un impulso elettrico. Grazie a questo, gli scienziati sono stati in grado di controllare il lavoro non solo delle singole cellule, ma dell'intero cervello dei vermi. Oltre agli ultrasuoni, le bolle d'aria, sulle quali è stato applicato uno speciale strato di grasso e vernice, hanno influenzato il comportamento dei vermi. Tali bolle hanno contribuito ad attivare specifici neuroni. Come risultato degli ultrasuoni, gli scienziati hanno costretto il verme a muoversi nella direzione opposta, a girare ad angolo acuto o non a dispiegarsi affatto.
Un metodo simile di controllo del funzionamento del cervello era chiamato sonogenetica e al momento può essere applicato solo ai vermi. Ma, secondo gli scienziati, è possibile adattare questo metodo non solo ad altri animali, ma anche agli esseri umani, sebbene ci siano molte difficoltà sulla strada per raggiungere questo obiettivo.
Affinché il metodo funzioni, è necessario introdurre il gene TRP-4 in alcune cellule del corpo e le bolle d'aria nel sistema circolatorio. Gli specialisti suggeriscono che un sistema così unico aiuterà le persone con disabilità nel cervello, ad esempio, con l'epilessia.
Ora gli scienziati devono verificare se la tecnica funziona nel caso dei mammiferi. Al momento, il gruppo Ibsen ha già avviato ricerche sui roditori e se gli esperimenti hanno avuto successo, la sonogenetica può essere adattata per funzionare con gli umani. Gli esperti sono sicuri che saranno in grado di trovare metodi di gestione delle celle "senza contatto".
A proposito, gli ultrasuoni sono già stati usati dagli scienziati per stimolare il cervello, è stato anche usato per trattare alcune malattie, ma il gruppo Ibsen è stato il primo a riuscire ad attivare singole cellule con onde ultrasoniche.