Po raz pierwszy udało się dowieść, że możliwe jest wpływanie na działanie mózgu za pomocą wprowadzonych do jego wnętrza mikroskopijnych struktur - kropek kwantowych - informuje "New Scientist".
Jak wyjaśnia profesor Lih Lin z University of Washington w Seattle, manipulowanie specyficznymi neuronami może przywrócić normalną aktywność komórek nerwowych, korygując zaburzenia pracy mózgu. Istnieje już wiele technik wpływania na komórki mózgu, jednak mają one swoje wady. Na przykład przezczaszkowa stymulacja z wykorzystaniem pola magnetycznego wpływa na duży obszar mózgu, więc trudno za jej pomocą osiągnąć specyficzny efekt. Głęboka stymulacja za pomocą elektrod - jak w chorobie Parkinsona - wymaga umieszczenia elektrod w mózgu, co jest zabiegiem inwazyjnym. Komórki można też modyfikować genetycznie, aby reagowały na światło - jednak to zbyt ryzykowne w przypadku ludzi.
Proponowaną przez zespół Lih Lin alternatywą jest zastosowanie kropek kwantowych - reagujących na światło, półprzewodzących drobinek o średnicy liczonej w nanometrach (miliardowych częściach metra).
Najpierw naukowcy umieścili komórki raka prostaty na cienkiej warstwie pokrytej kropkami kwantowymi - tak, że kropki przylgnęły do komórek. Następnie kropki zostały oświetlone. Pod wpływem światła elektrony kropek ulegają pobudzeniu, a otaczający je obszar staje się naładowany ujemnie. W rezultacie w komórkach nowotworowych otwierają się kanały jonowe i jony przedostają się do komórki - lub wydostają z niej.
W przypadku komórek nerwowych otwarcie kanałów jonowych to ważny krok prowadzący do generowania impulsów nerwowych, za pomocą, których porozumiewają się neurony. Aby powstał potencjał czynnościowy, napięcie musi się zmienić w odpowiednim stopniu - co udało się naukowcom osiągnąć przy pomocy kropek kwantowych podczas eksperymentów na komórkach nerwowych.
Jeśli kropki kwantowe miałyby znaleźć zastosowanie kliniczne, trzeba je wprowadzać do mózgu. Zdaniem Lin nie powinno to być trudne - wystarczy pokryć powierzchnię kropek odpowiednimi cząsteczkami, aby trafiły w żądany region mózgu po podaniu dożylnym. Trudniej będzie oświetlić wnętrze mózgu. Dlatego naukowcy w pierwszym rzędzie chcą spróbować wpływać na siatkówkę oka, która w naturalny sposób podlega działaniu światła. Na razie jednak nie wiadomo, czy kropki kwantowe nie okażą się toksyczne.
PAP - Nauka w Polsce
pmw/ krf/bsz
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
