Les ultrasons peuvent aider à contrôler le cerveau

Un article d'une équipe de scientifiques sur leurs nouveaux travaux est paru dans l'une des publications scientifiques les plus connues: les spécialistes ont réussi à contrôler les actions des vers ronds avec un gène spécial en les influençant avec des ultrasons.

Le directeur du groupe scientifique, Stuart Ibsen, originaire de Californie, a expliqué que les ondes ultrasonores basse fréquence, se propageant dans le corps, sont quasiment non diffusées, ce qui les distingue de la lumière. Cette caractéristique peut être utile, par exemple, pour stimuler des zones profondes du cerveau.

L'équipe d'Ibsen a pu contrôler les actions des vers ronds transgéniques à l'aide d'ondes ultrasonores et de bulles d'air présentes dans le milieu de culture environnant les vers.

Des scientifiques ont modifié le génome des ascaris afin que leurs cellules nerveuses deviennent sensibles aux signaux ultrasonores. Ils y sont parvenus en introduisant le gène TRP-4 dans l'ADN des vers. Ce gène spécifique contient un « guide » pour l'assemblage des molécules d'une protéine inhabituelle située à la surface des neurones; c'est cette protéine qui est responsable de la perception des ultrasons par les ascaris et leur permet de contrôler leurs actions. Ces protéines servent de canal par lequel passent certains ions (chez les vers, les canaux ioniques s'ouvrent pour le calcium), ce qui active les cellules cérébrales.

Lorsque les ultrasons frappent les molécules protéiques, un canal s'ouvre et la cellule émet une impulsion électrique. Grâce à cela, les scientifiques ont pu contrôler le fonctionnement non seulement de cellules individuelles, mais aussi de l'ensemble du cerveau des vers. Outre les ultrasons, des bulles d'air, recouvertes d'une couche de graisse et d'une peinture spéciales, ont influencé le comportement des vers. Ces bulles ont permis d'activer des neurones spécifiques. Grâce à l'exposition aux ultrasons, les scientifiques ont forcé le ver à se déplacer dans la direction opposée, à tourner à un angle aigu, voire à ne pas tourner du tout.

Cette méthode de contrôle du fonctionnement du cerveau est appelée sonogénétique et, pour l'instant, elle ne peut être appliquée qu'aux vers. Cependant, selon les scientifiques, il est tout à fait possible d'adapter cette méthode non seulement à d'autres animaux, mais aussi à l'homme, même si de nombreuses difficultés se dressent sur la voie.

Pour que cette méthode fonctionne, il est nécessaire d'introduire le gène TRP-4 dans certaines cellules du corps et de faire circuler des bulles d'air dans le système circulatoire. Les experts suggèrent qu'un tel système unique pourrait aider les personnes souffrant de troubles cérébraux, comme l'épilepsie.

Les scientifiques doivent maintenant vérifier l'efficacité de la méthode chez les mammifères. L'équipe scientifique d'Ibsen a déjà commencé des recherches sur les rongeurs et, si les expériences sont concluantes, la sonogénétique pourra être adaptée à l'homme. Les spécialistes sont convaincus de pouvoir trouver des méthodes de contrôle cellulaire « sans contact ».

D'ailleurs, les ultrasons ont déjà été utilisés par les scientifiques pour stimuler le cerveau, ils ont même été utilisés pour traiter certaines maladies, mais le groupe d'Ibsen a été le premier à réussir à activer des cellules individuelles avec des ondes ultrasonores.