Optické signály by sa mohli použiť namiesto elektrických signálov na stimuláciu buniek v tele, tvrdia vedci. V novom...
Optické signály by sa mohli použiť namiesto elektrických signálov na stimuláciu buniek v tele, tvrdia vedci. V novej štúdii vedci z University of Utah použili krátke, svetelné impulzy s nízkym výkonom na kontrolu činnosti buniek vnútorného ucha, čo môže viesť k terapiám, ktoré umožnia ľuďom so sluchovými poruchami počuť svetlo.
Tím tiež použil svetlo na kontrakciu srdcových buniek. Ich zistenia by sa raz mohli použiť na zlepšenie implantátov do vnútorného ucha pre hluchotu a poruchy pohybu; sietnicové implantáty, ktoré by mohli využívať infračervené impulzy na stimuláciu zrakového nervu; a dokonca aj kardiostimulátory na báze svetla.
Infračervené svetlo môže preniknúť do tkaniva, takže optické implantáty by sa nemuseli dotýkať mozgu ani sa k nemu priamo pripájať nervy, podľa Richarda Rabbitta, profesora bioinžinierstva a hlavného autora srdcovej bunky a bunky vnútorného ucha štúdia. "Budete môcť implantovať optické zariadenia a nechať ich tam na celý život," povedal v tlačovej správe University of Utah.
V jednej štúdii Rabbitt a jeho kolegovia použili infračervené svetlo, aby vyvolali kontrakciu srdcových potkaních buniek iná spôsobila, že bunky vnútorného ucha ropuchy posielali signály do sluchových nervových buniek, ktoré ich prenášali ďalej mozog. Toto fungovalo, pretože infračervené svetlo ovplyvňovalo tok iónov vápnika do a von z energetických centier buniek, čo následne ovplyvnilo, ako sa srdcové bunky sťahujú a ako ušné bunky uvoľňujú neurotransmitery, oni nájdené. V štúdii srdcových buniek infračervený pulz trvajúci jednu až 5 000 sekundy spôsobil kontrakciu srdcových buniek.
Je nepravdepodobné, že by optické kardiostimulátory v dohľadnej dobe nahradili tie elektrické, uznáva Rabbitt. Ale ušné štúdie by mohli viesť k lepšiemu kochleárne implantáty, povedal.
Existujúce kochleárne implantáty premieňajú zvuk na elektrické signály, ktoré sa prenášajú do elektród vo vnútornom uchu. Väčšina z nich má osem elektród, ale to znamená, že poskytujú iba osem frekvencií zvuku - a zdravý človek môže počuť viac ako 3 000 frekvencií, podľa University of Utah. Ale rôzne vlnové dĺžky infračerveného svetla by mohli zodpovedať rôznym frekvenciám, čo by potenciálne umožnilo implantáty do vnútorného ucha so stovkami alebo tisíckami frekvencií.
Výskum bol zverejnený tento mesiac v The Journal of Physiology.
Univerzita v Utahu
