Для проведения экспериментов специалистами был создан особый подвид трансгенных червей-нематод, поведение и нервную деятельность которых получилось контролировать с применением ультразвуковых волн. В ДНК червей был пересажен ген TRP-4, содержащий инструкции по сборке необычного белка. Вещество выполняет функции одного из каналов-пор на поверхности нейронной мембраны и обеспечивает пропускание ионов лишь одного типа – в данном случае кальция. Когда на молекулы белка воздействуют ультразвуком, канал открывается, а нервная клетка испускает электрический импульс.
Таким образом, за счет модификации генома беспозвоночных их нервные клетки оказались восприимчивы к ультразвуковым командам. В дальнейшем Ибсен и его коллеги научились контролировать поведение нематод, применяя ультразвук, запускаемые в питательную среду. Пузырьки были покрыты специальным слоем краски и жиров, чтобы ультразвук более точно фокусировался на клетках внутри тела червя.
Ученый подчеркивает:
В отличие от света, низкочастотный ультразвук может распространяться по телу и при этом практически не рассеиваться. Это может стать большим плюсом в том случае, если вы хотите стимулировать часть мозга, которая расположена глубоко, при этом не оказывая воздействия на другие отделы нервной системы.
Срикант Чаласани (Sreekanth Chalasani), соавтор Ибсена, прогрессом доволен:
Главная ценность скрыта за вопросом, может ли данная методика работать с мозгом млекопитающих. Мы уже начали проводить первые эксперименты на мышах. Если у нас получится совершить скачок и мы сможем приспособить соногенетику для работы с людьми, наши коллеги смогут найти способы управления работой нейронов на расстоянии.
Чтобы адаптировать методику для контроля мозга других животных и человека, достаточно, по словам авторов эксперимента, вставить ген TRP-4 в нужные клетки, а также ввести в кровоток пациента небольшое количество пузырьков. Применение методики позволит эффективно бороться с эпилепсией и другими расстройствами в работе высшей нервной системы.