Ученые разработали технику, позволяющую воздействовать ультразвуком на отдельные нервные клетки и опробовали ее на червях— нематодах. Результаты исследования опубликованы во вторник в журнале Nature Communications.
Сейчас управлять активностью отдельный нервных клеток нейрофизиологи могут, используя свет: для этого при помощи генетической модификации в клеточные мембраны нейронов встраивают чувствительные к свету белки, которые позволяют контролировать активность нервных клеток. Однако для тех областей, что находятся глубоко в мозгу, этот метод подходит плохо, так как для того, чтобы добраться до лежащих там клеток, подопытным животным приходится встраивать в мозг оптоволокно.
"Основная проблема нейронауки — активировать отдельные нейроны, особенно те, что находятся в глубоких областях мозга. Современные методы оптогенетики требуют проведения хирургических операций для доставки света с определенной длиной волны к нужным клетками, чтобы активировать их или заставить "замолчать". В этой работе мы продемонстрировали использование ультразвука низкого давления в качестве неинвазивного переключателя, позволяющего активировать у червей-нематод Caenorhabditis elegans, определенные нейроны, чувствительность которых к ультразвуку была специально повышена", — пишут в своей статье Срекантх Чаласани /Sreekanth Chalasani/ из Института биологических исследований Солка в Сан-Диего (США) и его коллеги.
Ученые нашли белки, находящиеся на поверхности живых клеток, которые реагируют на давление. Затем они генетически модифицировали червей-нематод так, чтобы у них на поверхности нервных клеток появились эти белки. Исследователи также усилили давление ультразвуковых волн, пропустив их через пузырьки газа в окружающей нематод среде. Благодаря этому они смогли управлять поведением червей.
Свой метод ученые назвали соногенетикой. Они полагают, что его можно применить для управления активностью различных клеток у разных видов животных, в том числе человека.