Питер Паркер получил способность ощущать приближающуюся опасность после укуса радиоактивного паука. А недавно учёные в Балтиморе наделили способностью ощущать электромагнитные поля мозг крысы благодаря гену сома.
Photo: Joel Sartore/National Geographic/Getty Images
Многие животные – птицы, пчёлы, омары, саламандры и другие – могут ощущать слабое магнитное поле Земли, но люди к ним не относятся (до сих пор ведутся дебаты почему это именно так). Недавно обнаруженный ген стеклянного сома, реагирует на магнитные поля и может служить «проводником» для неинвазивного «управления» мозгом и клетками сердца.
Исследователи считают, что технология открывает возможности для создания беспроводных кардиостимуляторов, лечения эпилепсии или даже создания новых нейрокомпьютерных интерфейсов.
Галит Пелль (Galit Pelled), адъюнкт-профессор в Институте Кеннеди Кригера и Медицинской школы при Университете Джона Хопкинса в Балтиморе, представил работу в это воскресенье на 8-й Международной конференции IEEE EMBS по нейронной инженерии в Шанхае, Китай.
Ученые ранее определяли гены, участвующие в восприятии электромагнитных полей у голубей и бактерий. Многие из этих генов работают вместе, образуя молекулярные комплексы. «Новый» ген - найденный в рыбе - уникален, потому что он работает сам по себе и не связан с другими.
Пелль и его коллеги изначально искали ген, вставляя различные фрагменты ДНК стеклянного сома (Kryptopterus bicirrhis) в яйца лягушки и наблюдая, какое из них отвечает на магнитное поле. Они идентифицировали только один ген с таким эффектом и назвали его электромагнитным перцептивным геном (EPG).
Как белок, закодированный EPG, фактически «ощущает» электромагнитные поля, остается загадкой. Но известен эффект: когда белок связывается с поверхностью клетки, он вызывает поток кальция в эту клетку. Для многих типов клеток, включая нейроны и клетки сердца, этот поток кальция активирует клетку, вызывая ее «разряжение». Команда «ввела» EPG в группы клеток мозга, а затем смогла дистанционно активировать эти нейроны электромагнитным воздействием.
Гилад надеется, что когда-нибудь технология будет использована для активации отдельных частей человеческого мозга, чтобы облегчить эпилепсию или депрессию. С помощью EPG они могли бы использовать генную терапию или трансплантацию стволовых клеток в мозг пациента, а затем неинвазивно манипулировать клетками. Существует также потенциал для сердечных заболеваний, когда кардиостимулятор, состоящий из «модифицированных» клеток, можно контролировать по беспроводной связи, и его не нужно заменять каждые 10 лет, как это делают традиционные электронные кардиостимуляторы.
Гилад отмечает, что на данный момент мы находимся на стадии «экспериментальной концепции».
Говоря об экспериментах, вернемся к Человеку - пауку. Можно ли использовать технологию, чтобы «подарить» млекопитающим, скажем, людям - шестое чувство?
"Может быть. Я не знаю. Может когда-нибудь в будущем, у людей появится свой GPS,» - говорит Гилад. Пока же команда занята более глубоким изучением системы.