Myśl rządzi genami. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Myśl kontroluje geny

20.11.2014

Wyobraź sobie, że jesteś przeziębiony: kichasz, kaszlesz, co minutę mierzysz temperaturę. A teraz myślisz, że dobrze byłoby zwiększyć aktywność układu odpornościowego, aby szybko wypędził z ciebie infekcję. I nagle, w odpowiedzi na takie myśli, twoja odporność naprawdę się aktywuje: synteza interferonu wzrasta, komórki odpornościowe zaczynają aktywnie polować na patogen itp.

Brzmi fantastycznie, ale właśnie to udało się zrobić Martinowi Fusseneggerowi i jego kolegom z ETH Zurich (Szwajcaria) - naukowcy stworzyli urządzenie, które zamienia impulsy mózgowe w genetyczne sygnały regulacyjne. Co więcej, transfer myśli odbywał się między człowiekiem a myszą, to znaczy osoba myślała o czymś, a u zwierzęcia nastąpiły zmiany fizjologiczne.

Jeśli jednak rozmontuje się urządzenie opisane w Nature Communications na części składowe, okaże się, że nie ma w nim nic super-fantastycznego – autorzy pracy w swoich eksperymentach po prostu połączyli znane i dopracowane odkrycia biotechnologiczne. Po pierwsze jest to interfejs mózg-komputer (BCI), a po drugie metody optogenetyczne. Za pomocą interfejsu mózg-komputer można było przekształcić rytmy EEG mózgu w rodzaj sygnału skierowanego na zewnątrz, przeznaczonego dla urządzenia zewnętrznego. Czujnik EEG został przymocowany do czoła osoby, a osoba ta została poproszona o wykonanie jednego z trzech zadań: granie w grę komputerową przez dziesięć minut; spróbuj siłą woli włączyć diodę LED wszczepioną w mysz; wreszcie mógł po prostu odpoczywać, marzyć o czymkolwiek lub medytować.

We wszystkich trzech przypadkach mózg wytwarzał raczej specjalne sygnały, które były przesyłane przez Bluetooth do urządzenia wszczepionego myszy. Zwierzę biegało swobodnie po powierzchni wytwarzając pole elektromagnetyczne iw zależności od stanu psychicznego człowieka pewien impuls szedł z powierzchni do implantu-odbiornika.

Sam implant był komórką z komórkami, które syntetyzowały pewne białko, które mogło wydostać się z implantu i aktywować syntezę interferonu. Komórki zostały zmodyfikowane optogenetycznie, to znaczy zawierały fotoproteinę, która reaguje na impuls świetlny o określonej długości fali. Impuls świetlny włączył fotoreceptor i już dał sygnał do syntezy białka, w tym syntezy interferonu u myszy.

Oznacza to, że sygnał mentalny dosłownie włączył światło w implancie, wyposażonym w specjalną diodę LED. Co więcej, w jednym z wariantów eksperymentu, jak wspomniano powyżej, osoba mogła sama monitorować stan implantu i celowo go włączać z wysiłkiem neuropsychologicznym.

Muszę powiedzieć, że interfejsy neurokomputerowe, które przekazują sygnały mózgowe do różnych urządzeń, są aktywnie wykorzystywane w różnych projektach (i oczywiście najaktywniej w rozwoju protez, które można kontrolować za pomocą siły myśli). Jednak wysyłanie z nich sygnału do aparatu komórkowo-molekularnego w celu aktywacji niektórych genów i wpływania na fizjologię – takich precedensów do tej pory nie było.

Łatwo sobie wyobrazić takie urządzenie, które na przykład łagodzi ból przewlekły w odpowiedzi na pojawiające się sygnały bólowe lub zatrzymuje napad padaczkowy przy pierwszych jego objawach. To prawda, że zanim to nastąpi, trzeba jeszcze przeprowadzić wiele eksperymentów, aby technologia była kompatybilna z ludzkim ciałem.

<< Powrót: Bateria milionów nanoporów 21.11.2014

>> Naprzód: Akumulatory mobilne Schneider APC M5 i M10 20.11.2014

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Antena DNA 18.01.2022

Naukowcy z Uniwersytetu w Montrealu w Kanadzie wykorzystali kwas nukleinowy dezoksyrybozy – czyli DNA, elementy budulcowe naszego materiału genetycznego – do stworzenia najmniejszej anteny na świecie. Został zaprojektowany do śledzenia ruchu białek w komórce, poinformował uniwersytet w komunikacie prasowym.

Podobno "antena" utworzona z DNA może odbierać i odbierać sygnały, ale wykorzystuje do tego światło. Naukowcy z Uniwersytetu w Montrealu wykorzystali maleńką antenę do śledzenia ruchu wiewiórki, wysyłając jej sygnał świetlny.

W zależności od ruchu cząsteczki białka antena transmitowała sygnały o różnych kolorach.

Jednocześnie sygnał odpowiedzi mógłby być rejestrowany za pomocą spektrofluorymetru – urządzenia powszechnie używanego w różnych laboratoriach naukowych na całym świecie.

Scott Harron, jeden z autorów badania, który stworzył maleńką antenę, zauważył w komunikacie prasowym, że chemia DNA jest w rzeczywistości bardzo prosta i łatwa do zaprogramowania.

DNA działa w podobny sposób jak klocki LEGO, więc można je zestawiać w różnej długości, aby zoptymalizować nową funkcję.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn