Учени от държавния технологичен институт в Цюрих, предвождани от Мартин Фюзенегер, професор по биотехнологии и биоинжинерство към департамента по биосистеми, са създали първата група от гени, която може да бъде контролирана само с мисли. Вдъхновение за това откритие получили от игра, при която чрез мозъчни вълни се контролира топка през лабиринт.

Звучи като сцена от Междузвездни войни, където учителя Йода учи младия Скайуокър да използва силата – по същия начин учените разработили нов метод за генна регулация, който позволява на специфични мисловни мозъчни вълни да контролират преобразуването на гени в белтъчини, или така наречената генна експресия.

    „За първи път имахме възможност да се намесим в човешките мозъчни вълни, да ги предадем безжично на група от гени и да регулираме поведението на ген, в съответствие с определена мисъл. Да можем да контролираме генната експресия чрез мисъл, е една мечта, която ни преследваше повече от десет години.“ – казва Фюзенегер.

    Идеята за мисловно контролирана система за генна регулация идва от играта Mindflex, при която играча носи специално устройство на главата си със сензор на челото, който записва мозъчните вълни. Записаната електро-енцефалограма (ЕЕГ) след това се прехвърля към играта, като по този начин се контролира вентилатор за насочване на малка топка през лабиринт. В крайна сметка всичко се контролира изцяло със силата на мисълта.

Системата, която немските учени представят, също така намира приложение и на устройството за глава от играта, записващо мозъчните вълни. Данните, записани в устройството, се анализират и изпращат безжично, чрез Bluetooth, към контролер, който може да контролира генератор, създаващ електромагнитно поле. Това поле захранва имплант с индукционен поток.

След това светва лампа в импланта: интегрирана LED крушка, която излъчва светлина, близка до инфрачервената, се включва и осветява контейнера с култури от генетично модифицирани клетки. Когато тази почти инфрачервена светлина освети клетките, те започват да произвеждат желания белтък.

Мисли контролират количеството белтъци

Този имплант първоначално е тестван с клетъчни култури и мишки, и контролиран от мислите на различни субекти. За целите на теста учените използвали лесен за откриване протеин по човешки модел, наречен SEAP (Secreted Embryonic Alkaline Phosphatase, широко използван в научни експерименти), който се разнася от контейнера с клетъчни култури към кръвоносната система на мишката.

За да се регулира количеството на произведения белтък, „мислещите“, които контролират това, са били разпределени в три категории, съответстващи на три различни състояния на духа: наблюдаващи процеса, медитиращи и концентрирани. Тези, които по време на теста са играли компютърна игра, т.е. са били концентрирани в нещо, са произвели средни нива на протеина SEAP в кръвта на мишките. При напълно отпуснатите, или медитиращите, учените установили много високи стойности на протеина в тестваните животни. Наблюдаващите процеса пък са имали възможност да виждат дали лампата на импланта свети в тялото на мишката, като са имали възможност съзнателно да включват и изключват светлината с мисълта си, благодарение на визуалния контакт. Това довело до всевъзможни нива на протеина SEAP в кръвта на мишките, като стойностите варирали в зависимост от участника, от интереса му, от бързината, т.е. не се установила закономерност поради съществуващата субективност.

Светлочувствителни гени

    „Контролирането на гени по този начин е нещо, абсолютно ново и уникално със своята простота.“ – казва Фюзенегер.

Светлочувствителен оптогенетичен модул, който реагира на светлина, близка до инфрачервената, е много конкретен напредък. Светлината осветява модифициран белтък, чувствителен към светлина, който се намира в генно модифицираните клетки и задейства изкуствена сигнална система, което води до произвеждане на белтъка SEAP. Използвана е светлина, близка до инфрачервената, защото тя като цяло е безвредна за човешките клетки, може да прониква дълбоко в тъканите, и позволява функционирането на импланта да бъде наблюдавано визуално. Използването на подобен имплант при хората за лечение на болести има множество предимства, като например липсата на странични ефекти. Освен това се влияе върху точно определени неврони в живи тъкани, без да се причинява болка или какъвто и да е дискомфорт. Движението също не е ограничено, нито приема на храни и лекарства.

Системата функционира ефикасно и ефективно при културите с човешки клетки и при мишките. Фюзенегер се надява, че един ден имплант, контролиран с човешка мисъл може да помогне в борбата с неврологични заболявания, като хронично главоболие, болки в гърба и епилепсия, като засича специфични мозъчни вълни в ранна фаза и задейства и в последствие контролира създаването на определени необходими за целта реагенти във възможно най-подходящия момент.
свежа наука