Изследователи от Швейцария съобщиха, че са се научили да включват гени със силата на мисълта.
Мозъчните вълни на човека активирали малък светодиод, който бил имплантиран в телата на лабораторни мишки (размерът на импланта бил около 2 см).
Това довело до активирането на гени, които предварително били програмирани да реагират на светлина.
В хода на работата била използвана инфрачервена светлина, тъй като тя не представлява опасност за живите клетки и едновременно с това може да прониква достатъчно дълбоко в тъканите. Последните позволяват визуално да се проследи функционирането на импланта.
„Нашата работа е огромна крачка напред – споделя водещият автор на изследването, биоинженерът Мартин Фасенегер от Швейцарската висша техническа школа на Цюрих. – Вие вероятно бихте искали да разберете защо ни е нужно да мислим, за да активираме гените. По света има множество пациенти, които нямат възможност да общуват с външния свят. Всичко, което им остава, са умствената дейност и мозъчните вълни.“
В концепцията няма нищо фантастично – това е очевидна взаимовръзка на различни технологии.
Изследователите поставили електроенцефалографски устройства на главите на доброволци, за да запишат мозъчните им вълни. Участниците имитирали различни психични състояния (включително концентрация и отпускане). Доброволците усвоявали медитативни техники и играели компютърни игри, изискващи внимание.
Записаните мозъчни вълни се анализирали и предавали чрез Bluetooth към контролера, който на свой ред управлявал генератор на електромагнитно поле. Получените електрични сигнали след това били използвани за включване на инфрачервения диод, имплантиран в телата на мишките, намиращи се в клетка на генератора. Светодиодът активирал ген, а той започвал да изработва белтък, наречен секретирана алкална фосфатаза, който след това бил открит в кръвотока на животното.
„С всичките три различни психически състояния беше свързана някаква конкретна мозъчна дейност и тя се транслираше чрез светодиода – обяснява Фасенегер. – В отговор на това гените произвеждаха белтъци, които след това циркулираха по организма на гризача.“
В хода на това изследване е използван доста прост компютърен интерфейс, обработващ мозъчните сигнали.
Всъщност прогресът в тази област вече е стигнал доста далече. Със силата на мисълта парализирани хора могат да управляват роботи манипулатори, съществуват също подвластни на мозъчните вълни протези, симулатори на самолети и квадрокоптери.
Методът за управление на гени и клетки с помощта на светлина се изучава от оптогенетиката. Гените и клетките в нейните изследвания са „програмирани“ (изменени) по такъв начин, че да реагират на светлина.
Различни предишни изследвания вече са доказали работоспособността на този метод (например светлината помогнала да се подчинят гризачи на волята на човека). Но засега всички експерименти се осъществяват само с участието на клетъчни култури и лабораторни мишки, така че науката все още не е много наясно с всички перспективи на оптогенетиката.
Не е ясно доколко полезна може да бъде тя при практическо приложение при човека. Освен това учените постоянно трябва да усъвършенстват технологиите за декодиране на мозъчните вълни за най-точно разпознаване на сигналите.
Авторите на изследването смятат, че един прекрасен ден технологията им ще помогне да се контролират болката, гърчовете и епилептичните припадъци, а може би дори да се лекуват някои мозъчни патологии и неврологични заболявания.
Теоретично е възможно и немедицинско приложение на концепцията. Например хората могат да карат организма си да изработва определени хормони и други химични вещества, които влияят по положителен начин на настроението или позволяващи им да се успокоят в стресови ситуации.
Изследователската работа засега е само доказателство на концепцията, а до практическото ѝ приложение предстои още много работа. Например за начало ще бъде необходимо да се докаже, че модифицираните клетки няма да увредят мозъка и да се намери начин да се контролира количеството произвеждан от светочувствителните клетки белтък.
Научната статия на екипа на Фасенегер е публикувана в изданието Nature Communications.
