El ultrasonido ayudará a controlar el cerebro
Último revisado: 16.10.2021
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En una de las publicaciones científicas más conocidas apareció un artículo de un equipo de científicos dedicados a su nuevo trabajo: los especialistas lograron controlar las acciones de los gusanos redondos con un gen especial, que los afecta con ultrasonido.
El jefe del grupo científico Stuart Ibsen de California explicó que las ondas ultrasónicas de baja frecuencia, que se extienden a través del cuerpo, casi no están dispersas, lo que las distingue de la luz. Esta característica puede ser útil, por ejemplo, cuando se estimulan las secciones profundas del cerebro.
El equipo de Ibsen pudo controlar las acciones de los gusanos redondos transgénicos con la ayuda de ondas ultrasónicas y burbujas de aire que estaban presentes en el gusano que rodea el medio nutriente.
Los científicos han cambiado el genoma de los gusanos redondos de tal manera que sus células nerviosas se vuelven susceptibles a los comandos enviados por ultrasonido. Para lograr esto, los especialistas pudieron introducir el gen TRP-4 en gusanos de ADN. Este gen en particular contiene una cierta "guía" para ensamblar moléculas de una proteína inusual ubicada en la superficie de las neuronas, es él quien es responsable de la percepción del ultrasonido por los gusanos redondos y permite controlar sus acciones. Dichas proteínas sirven como un tipo de canal a través del cual pasan ciertos iones (en el caso de los gusanos, los canales iónicos se abren para el calcio), lo que hace que las células del cerebro se vuelvan más activas.
Cuando el ultrasonido golpea las moléculas de proteína, el canal se abre y la célula emite un impulso eléctrico. Gracias a esto, los científicos pudieron controlar el trabajo no solo de las células individuales, sino de todo el cerebro de las lombrices. Además del ultrasonido, las burbujas de aire, sobre las cuales se aplicaba una capa especial de grasa y pintura, influyeron en el comportamiento de los gusanos. Tales burbujas ayudaron a activar neuronas específicas. Como resultado de la ecografía, los científicos obligaron al gusano a moverse en la dirección opuesta, a girar en un ángulo agudo o no desplegarse en absoluto.
Un método similar para controlar la operación del cerebro se llamó sonogenética y actualmente solo se puede aplicar a los gusanos. Pero, según los científicos, es posible adaptar este método no solo a otros animales, sino también a los humanos, aunque existen muchas dificultades en el camino hacia este objetivo.
Para que el método funcione, es necesario introducir el gen TRP-4 en ciertas células del cuerpo y burbujas de aire en el sistema circulatorio. Los especialistas sugieren que un sistema tan único ayudará a las personas con discapacidades en el cerebro, por ejemplo, con la epilepsia.
Ahora los científicos deben comprobar si la técnica funciona en el caso de los mamíferos. En la actualidad, el grupo Ibsen ya ha comenzado a investigar sobre roedores y si los experimentos son exitosos, la sonogenética puede adaptarse para trabajar con humanos. Los expertos están seguros de que podrán encontrar métodos de gestión de células "sin contacto".
Por cierto, el ultrasonido ya ha sido utilizado por científicos para estimular el cerebro, incluso se usó para tratar ciertas enfermedades, pero el grupo Ibsen fue el primero en lograr activar células individuales con ondas ultrasónicas.