Контролировать или хотя бы стимулировать отдельные клетки мозга учёные мечтают научиться давно. Но что даёт такая суперспособность учёным?
Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) продемонстрировали на грызунах работу нового "микромагнита", который может работать как миниатюрный механический переключатель для включения чувствительных клеток. Предполагается, что это позволит управлять определёнными областями мозга и предоставит новые мощные инструменты для понимания и лечения неврологических заболеваний. Однако в голове невольно возникают теории об управлении таким образом поведением человека/людей.
Многие из вас слышали об оптогенетике? Напишите об этом в комментариях. Если очень просто и коротко рассказывать об этом методе, то суть следующая: учёные нашли способ изменять нервные клетки таким образом, чтобы они реагировали на свет ("включались" под воздействием излучения).
Так вот оптогенетика позволила самым разным исследователям в последние годы сделать массу открытий. Вставив нужный ген в ДНК нужной клетки (что, безусловно, сложный процесс, хотя и вполне осуществимый) и затем внедрив эти клетки в организм грызунов, учёные смогли лечить паралич, облегчать боль и восстанавливать зрение. И это ещё не полный список.
Читайте также: В Японии разрешили создавать гибрид человека и животного
Хотя были отдельные истории успеха, такие как случай, когда оптогенетика впервые использовалась для частичного восстановления зрения у человека в прошлом году, адаптация технологии для клинического применения оказалась сложной из-за необходимости генетической модификации клеток.
Команда UCL придумала другой способ контроля активности мозга, который не включает сложные процедуры.
«Наша новая технология использует магнитные частицы и магниты для дистанционного и точного управления активностью клеток мозга и, что важно, делает это без введения в мозг каких-либо устройств или чужеродных генов», — сказал ведущий исследователь доктор Ичао Ю.
"Магнитный" подход команды предполагает нацеливание на клетки головного мозга, называемые астроцитами. Они располагаются между кровеносными сосудами и нейронами мозга и снабжают нейроны метаболической и структурной поддержкой (проще говоря, питают их и удерживают на месте). А ещё астроциты регулируют активность нейронных цепей.
К счастью для учёных, они также чувствительны к прикосновениям.
«Поскольку астроциты чувствительны к прикосновению, добавление к ним магнитных частиц означает, что вы можете дать клеткам слабый толчок снаружи с помощью магнита и, таким образом, проконтролировать их функцию», — пояснил профессор Марк Литгоу. — Возможность дистанционно управлять астроцитами предоставляет новый инструмент для понимания их функций, а также может иметь потенциал для лечения расстройств мозга и настроения, включая депрессию».
Читайте также: Свет вам в руки: растения будут просить о помощи, отправляя сигналы спутникам
Впрочем, про лечение пока говорить рано. Эксперименты пока проводились только на крысах. Но проверить такую возможность однозначно стоит.
Команда назвала свою технологию «магнитомеханической стимуляцией» (MMS) и использует для манипуляции астроцитами крошечные магнитные частицы, покрытые антителами.
Антитела позволяют избирательно прикреплять крошечные магниты на астроциты, что было продемонстрировано с помощью инъекций в целевые области мозга у крыс.
Последующее размещение магнитного устройства возле головы животного, но вне тела, позволило управлять астроцитами. Благодаря этому учёные получили возможность активировать ряд сигнальных путей, которые, как утверждается, регулируют широкий спектр функций мозга.
«Возможность контролировать астроциты головного мозга с помощью магнитного поля даёт исследователям новый инструмент для изучения функции этих клеток как в норме, так и при заболеваниях, что может быть важно для будущих разработок новых эффективных методов лечения некоторых распространённых неврологических расстройств, таких как эпилепсия и инсульт», — сказал Литгоу.
Кроме того, магнитные частицы также видны при МРТ-сканировании, что позволяет команде очень точно отслеживать их местоположение в мозгу.
«В отличие от существующих методов, MMS использует преимущество замечательной чувствительности определённых клеток мозга к прикосновению, поэтому не требуется ни генетической модификации, ни имплантации каких-либо устройств», — сказал Литгоу.
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Science и удостоилось обложки номера.
Мы пишем о самых выдающихся достижениях науки, суперсовременных технологиях и их внедрении в нашу жизнь, рассказываем о том, каким будет будущее человечества.
Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.
Также наши сообщества есть в Telegram, Twitter, ВК, Facebook, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене.