Przejęli kontrolę nad mózgami... muszek owocowych. Zdalne sterowanie owadami
Komunikacja brain-to-brain i zdalne sterowanie mózgiem. Choć to wizja dość odległa tak dla zwykłego Kowalskiego jak i dla świata nauki, dzisiaj jesteśmy do niej o krok bliżej. Wszystko dzięki technologii, która pozwoliła zhakować mózgi... muszek owocowych
Muchy owocowe już nie jeden raz zainteresowały naukowców. W 2014 roku badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego wysłali muszki w kosmos, by zbadać, jak poradzą sobie w sterylnym, bezgrawitacyjnym otoczeniu. Natomiast ostatnie badania wskazują, że owady są w stanie odczuwać ból, czego dowodem jest produkowanie przez nie neuropeptyd.
Dzisiaj muszki przysłużyły się nauce po raz kolejny, gdyż naukowcy z Uniwersytetu Rice w Teksasie opracowali bezprzewodową technologię, która pozwala im zdalnie sterować żywymi muchami.
Artykuł opisujący eksperyment został opublikowany w czasopiśmie Nature Materials. W ramach badania, zespół 16 naukowców - ekspertów z dziedziny inżynierii genetycznej, nanotechnologii i elektrotechniki opracowali metodę, dzięki której za pomocą fal elektromagmetycznych byli w stanie kontrolować skrzydła much.
Naukowcy wykorzystali inżynierię genetyczną do ekspresji specjalnego wrażliwego na ciepło białka odpowiadającego za przepływ jonów do i z komórki - tzw. kanału jonowego. Modyfikacji kanału jonowego dokonali w neuronach, które powodują, że muchy częściowo rozkładają skrzydła jako gest godowy.
Następnie badacze wstrzyknęli nanocząstki magnetyczne, które byli w stanie podgrzać za pomocą pola magnetycznego i za ich pośrednictwem "kontrolować" muchę. Kamera umieszczona nad pojemnikiem z owadem obserwowała swobodnie poruszające się po zagrodzie muchy. Pojemnik, w którym znajdowały się owady, naukowcy umieścili na elektromagnesie. Zmieniając pole magnetyczne w określony sposób, badacze mogli podgrzać nanocząstki i aktywować neurony znajdujące się w mózgu much.
Analiza nagrań wideo z eksperymentów wykazała, że muchy z modyfikacjami genetycznymi przyjmowały postawę rozpostartych skrzydeł w ciągu około pół sekundy od zmiany pola magnetycznego.
Jak mówi jeden z autorów badania, profesor Jacob Robinson, możliwość precyzyjnego i natychamistowego aktywowania genetycznie ukierunkowanych komórek może być potencjalnie niezwykle skutecznym narzędziem. Jego wykorzystywanie upatruje w m.in. badaniach mózgu, leczeniu chorób i rozwoju technologii bezpośredniej komunikacji mózg-maszyna.
"Długofalowym celem tej pracy jest stworzenie metod aktywacji określonych regionów mózgu u ludzi w celach terapeutycznych bez konieczności przeprowadzania kiedykolwiek operacji. Aby osiągnąć poziom naturalnej precyzji mózgu, prawdopodobnie musielibyśmy uzyskać reakcję o prędkości kilku setnych sekundy. Tak więc przed nami jeszcze daleka droga."
Nie jest to pierwsze tego typu badanie, gdyż naukowcy od lat pracują nad bezinwazyjną metodą sterowania mózgu za pomocą fal elektromagnetycznych.
W 2016 roku używając podobnej metody, amerykańskim naukowcom udało się "zhakować" zarodki popularnej rybki akwariowej - dania pręgowatego. Aczkolwiek w przypadku rybek czas reakcji na pole magnetyczne wynosił kilka sekund, a nie jak w przypadku much pół sekundy.
Zdaniem Robinsona tak duży postęp w tak krótkim czasie jest obiecujący dla rozwoju badań w kierunku technologii pozwalającej komunikację brain-to-brain.
