Pomysł wykorzystania światła do kontrolowania neuronów otworzył w ostatnich latach wiele ścieżek badawczych. Ta koncepcja „optygenetyki” może pomóc ekspertom zrozumieć złożone mechanizmy stojące za takimi chorobami, jak choroba Parkinsona i Alzheimera. Chociaż optogenetyka nie została jeszcze przetestowana na ludziach, grupa badaczy z Uniwersytetu Stanforda pracowała z myszami i zmieniała ich ruchy za pomocą urządzeń opartych na bezprzewodowym przesyłaniu energii.
Wyobraź sobie mysz, której można kazać chodzić w kółko. Bez wystarczających szczegółów można by to zinterpretować jako rodzaj kontroli umysłu, ale jeśli staramy się być bardziej precyzyjni, to poprawnym wyrażeniem byłoby „kontrola neuronalna”. Do sprawowania tej kontroli potrzebny jest interfejs mózgowy, a jego głównym zasobem jest światło. Używając światła, naukowcy mogą aktywować określone obwody nerwowe i badać ich wpływ na zachowanie oraz ogólną biologię myszy. To przenosi nas na terytorium optogenetyki, ale są też inne aspekty do rozważenia.
Bezprzewodowa energia i modyfikacja genetyczna
Dostarczenie światła do mózgu nie jest prostą sprawą, a do tego dochodzi zawsze obecny problem energii. Wcześniejsze opracowania wymagały zewnętrznych baterii, ale na Uniwersytecie Stanforda poszli inną drogą. W istocie mówimy o bezprzewodowym przesyłaniu energii, które widzieliśmy w wielu urządzeniach mobilnych z obsługą ładowarek bezdotykowych. Energia w postaci fal radiowych pochodzi z komory rezonansowej zainstalowanej na dnie klatki. Komora została zaprojektowana w oparciu o parametry ciała myszy, tak aby za każdym razem, gdy mysz dotykała górnej siatki, stawała się anteną.
Dzięki tej technice naukowcy zachowali ruch i interakcje społeczne myszy, nie poświęcając zdolności do wydawania poleceń. Jak dokładnie to robią? Za pomocą jednokomórkowej zielonej algi (Chlamydomonas reinhardtii), która potrafi pływać w kierunku źródeł światła dzięki specjalnemu białku. Gen związany z tym białkiem jest wszczepiany do DNA neuronów w mózgu myszy, umożliwiając w ten sposób jej „zdalne sterowanie”. Podkreślam, że do przetestowania czegoś takiego na ludziach wciąż potrzeba wiele czasu i pracy, ale potencjał jest ogromny.
Źródło: spectrum.ieee.org
