Os ultra-sons podem ajudar a controlar o cérebro

Um artigo de uma equipe de cientistas sobre seu novo trabalho apareceu em uma das publicações científicas mais conhecidas – os especialistas conseguiram controlar as ações de lombrigas com um gene especial, influenciando-as com ultrassom.

O chefe do grupo científico, Stuart Ibsen, da Califórnia, explicou que as ondas ultrassônicas de baixa frequência, que se propagam pelo corpo, quase não são dispersas, o que as distingue da luz. Essa característica pode ser útil, por exemplo, ao estimular áreas profundas do cérebro.

A equipe de Ibsen conseguiu controlar as ações dos vermes transgênicos usando ondas ultrassônicas e bolhas de ar presentes no meio de cultura ao redor dos vermes.

Cientistas modificaram o genoma de lombrigas para que suas células nervosas se tornassem sensíveis a comandos enviados por ultrassom. Os especialistas conseguiram isso introduzindo o gene TRP-4 no DNA dos vermes. Esse gene especial contém um "guia" específico para a montagem de moléculas de uma proteína incomum localizada na superfície dos neurônios; é essa proteína a responsável pela percepção do ultrassom pelas lombrigas e permite que elas controlem suas ações. Essas proteínas funcionam como uma espécie de canal por onde passam certos íons (no caso dos vermes, os canais iônicos se abrem para o cálcio), o que faz com que as células cerebrais se tornem ativas.

Quando o ultrassom atinge moléculas de proteína, um canal se abre e a célula emite um impulso elétrico. Graças a isso, os cientistas conseguiram controlar o funcionamento não apenas de células individuais, mas também de todo o cérebro dos vermes. Além do ultrassom, bolhas de ar, revestidas com uma camada especial de gordura e tinta, ajudaram a influenciar o comportamento dos vermes. Essas bolhas ajudaram a ativar neurônios específicos. Como resultado da exposição ao ultrassom, os cientistas forçaram o verme a se mover na direção oposta, a girar em um ângulo agudo ou a não girar.

Esse método de controle do funcionamento do cérebro é chamado de sonogenética e, atualmente, só pode ser aplicado a vermes. No entanto, segundo os cientistas, é perfeitamente possível adaptá-lo não apenas a outros animais, mas também aos humanos, embora existam muitas dificuldades no caminho para atingir esse objetivo.

Para que o método funcione, é necessário introduzir o gene TRP-4 em certas células do corpo e bolhas de ar no sistema circulatório. Especialistas sugerem que esse sistema único ajudará pessoas com distúrbios cerebrais, como epilepsia.

Agora, os cientistas precisam verificar se o método funcionará em mamíferos. Atualmente, o grupo científico de Ibsen já iniciou pesquisas com roedores e, se os experimentos forem bem-sucedidos, a sonogenética poderá ser adaptada para uso em humanos. Os especialistas estão confiantes de que conseguirão encontrar métodos de controle celular "sem contato".

Aliás, o ultrassom já foi utilizado por cientistas para estimular o cérebro, chegou a ser utilizado para tratar algumas doenças, mas o grupo de Ibsen foi o primeiro a conseguir ativar células individuais com ondas ultrassônicas.