Мысли влияют на работу генов
Лечение болезней с помощью мыслей — не такое фантастическое безумие, как может показаться на первый взгляд. Конечно, сейчас это еще невозможно, но изменять экспрессию генов с помощью ритмов электроэнцефалограммы ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха уже научились.
Схема эксперимента по изменению экспрессии генов с помощью сигнала ЭЭГ
© Folcher Metal./Nature Communications 2014
Суть идеи такова: электрическая активность мозга отличается в зависимости от того, в каком состоянии находится человек. Эту активность можно зарегистрировать с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), а полученный сигнал передается на генератор электромагнитных волн по Bluetooth.
Генератор преобразует сигнал ЭЭГ в последовательность таких волн, а они в свою очередь воздействуют на клетки. Технологию тестировали на мышах, под кожу которых вживили имплантаты из человеческих клеток.
Если точнее, клетки получают сигнал не от самих электромагнитных волн. Волны заставляют работать лампу, которая светится в инфракрасном диапазоне. В результате в генетически модифицированных клетках начинает интенсивно работать нужный ген.
За этой работой можно проследить, потому что модификация направлена как раз на то, чтобы при активации гена начинал светиться флуоресцентный белок, чей ген искусственно «пришили» к нужной последовательности ДНК.
Для исследования выбрали ген белка SEAP. Добровольцы должны были провести некоторое время перед монитором компьютера, надев коммерческий нейроинтерфейс — ободок, который считывает электрическую активность мозга в районе лба, и наушники к нему.
Испытуемые находились в одном из состояний: медитация, концентрация внимания и генерация биологической обратной связи. В зависимости от состояния имплантат в теле мыши получал от нейроинтерфейса конкретного человека различные сигналы.
Соответственно работа гена SEAP была неодинаковой в каждом из трех случаев, что можно было выявить при флуоресцентной микроскопии.
Больше всего белка SEAP вырабатывалось у мышей, когда испытуемые находились в состоянии полного расслабления (медитации). Впрочем, при концентрации внимания белка также получалось больше, чем без какого-либо воздействия на имплантат.
В режиме биологической обратной связи участники исследования могли управлять уровнем выработки SEAP, меняя его в зависимости от своей мозговой активности.
Такая технология представляет собой вариант биологической обратной связи. Потенциально она может применяться для лечения неврологических болезней, например хронических болей и эпилепсии.
Для этого нужно будет выявить белки, отвечающие за проявление этих заболеваний, и научить пациентов сознательно изменять ритмы собственного мозга. Инфракрасное излучение в таком диапазоне, который применяли в исследовании, не вредит человеческим клеткам, и его довольно просто регистрировать.
