Przejęli kontrolę nad mózgami... muszek owocowych. Zdalne sterowanie owadami

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.

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.