Гены контролируются силой мысли

Это похоже на фантастику, но речь идет о настоящих результатах научного исследования, проведенного известными европейскими специалистами.

Они научились с помощью человеческих мозговых волн изменять экспрессию генов у мышей.

Ученые надеются, что это станет первым шагом к лечению тяжелых неврологических заболеваний.

Группа исследователей, возглавляемая профессором Мартином Фюссенеггером (Martin Fussenegger) из ETH Zurich (Швейцария) разработала новый метод регуляции генов, который позволяет силой мысли контролировать синтез протеинов, закодированных в ДНК клетки. О результатах этой работы сообщается в журнале Nature Communications.

Интересно, что источником вдохновения для их работы стала компьютерная игра Mindflex, при которой игрок носит специальную гарнитуру с сенсорами, записывающими мозговые волны. Электроэнцефалограмма игрока трансформируется в игровое окружение. Иными словами, мозг игрока создает игровой мир.

Ученые использовали аппаратуру для записи ЭЭГ. В зависимости от мыслей пользователя, экспериментальные клетки будут продуцировать разное количество нужного протеина.

«В первый раз мы смогли передать мозговые волны человека без проводов к клеточному механизму, который регулирует экспрессию генов в зависимости от типа мыслей. Способность контролировать экспрессию генов силой мысли – эта мечта, к которой мы стремились на протяжении целого десятилетия», - пишет профессор Фюссенеггер в своей статье.

Принцип работы устройства

Концепция «силы мысли» рассматривалась в плане психологии и медитации, но здесь создано уникальное высокотехнологичное устройство, которое способно передавать «силу мысли» и влиять с помощью нее на сложные объекты.

Устройство читает мозговые волны и передает сигнал на расстояние с помощью Bluetooth к контроллеру, управляющему генератором электромагнитного поля. Это поле активирует имплантат в организме подопытного животного. После этого светодиодная лампа в имплантате включает или выключает генетически модифицированные клетки, заключенные в специальную камеру. Клетки производят больше или меньше нужного протеина, который через стенки камеры выделяется в организм животного.

В ходе своего своего исследования ученые использовали протеин, который называется секретируемая щелочная фосфатаза (secreted alkaline phosphatase, SEAP). Это протеин, который легко обнаружить в организме. Когда свет попадал на светочувствительную молекулу-переключатель внутри клеток, запускался каскад реакций, приводящих к синтезу SEAP.

Исследователи пояснили, что они применили околоинфракрасное излучение, которое не вредно для клеток человека, но способно проникать глубоко в ткани, активируя имплантат.

Авторы пишут: «Кибернетика создала первые контролируемые человеком электромеханические интерфейсы «разум-машина», которые дают возможность больным силой мысли двигать бионическим протезом. Оптогенетика создала электромолекулярный интерфейс, позволяющий с помощью света контролировать функции мозга или сердца, а также регулировать активность генов. Комбинируя кибернетику и оптогенетику, мы добились возможности с помощью ментального статуса регулировать экспрессию генов в живых клетках млекопитающих».

Человек контролирует мышь силой мысли

Для тестирования нового метода исследователи использовали имплантаты в клеточной культуре и в организме живой мыши. Чтобы измерить высвобождение протеина в разном ментальном состоянии, ученые разделили субъектов по типу активности: медитация, концентрация, биологическая обратная связь.

Группа концентрации во время эксперимента играла на компьютере в Minecraft. Они смогли силой мысли выработать среднее количество протеина SEAP у мышей. Интересно, что полностью расслабленные участники, находившиеся в медитативном состоянии, индуцировали синтез максимального количества SEAP.

В группе биологической обратной связи участники могли наблюдать работу светодиодов в имплантате и пытались контролировать его. Это звучит невероятно, но в данной группе участники научились сознательно включать и выключать имплантат, регулируя концентрацию SEAP в крови мышей.

Профессор Фюссенеггер описывает свой метод как «совершенно новый и необычайно простой». Он и его коллеги надеются однажды применить такое устройство для лечения хронической боли и эпилепсии. Но для этого еще предстоит идентифицировать протеины, с помощью которых можно лечить эти состояния.

medbe.ru