https://bodybydarwin.com
Slider Image

Els mosquiters cecs aprenen a veure utilitzant globus oculars enganxats als seus peluts

2021

Trasplantar tot un globus ocular és dur. Tan dur, de fet, que mai no s’ha fet. Perquè un ull funcioni correctament dins de les connexions d’un nou hoste, ha de connectar-se al sistema nerviós central mitjançant el delicat nervi òptic, cosa que és més fàcil dir que fer-ho quan les terminacions nervioses del donant i la receptora han estat danyades pel extirpació de l’òrgan.

Però segons una investigació publicada dijous a Nature Regenerative Medicine, és possible que no necessiteu en cap cas tenir en compte l'equació del nervi òptic fràgil. Els ulls, i potser altres òrgans sensorials, poden connectar-se a qualsevol port del sistema nerviós disponible i arrencar cap amunt, si es manipula correctament. Els investigadors de l'Allen Discovery Center de la Tufts University van poder veure la vista a les taques cegues fent que els ulls es fixessin a les cues.

L’autor corresponent Michael Levin no és nou en les manipulacions del cos de Frankenstein. Un número recent de Popular Science destacava el seu treball sobre "granar els cables" per fer-los créixer extremitats, una cosa que creu que un dia es podria traduir al cos humà. Ell i els seus col·legues estudien la forma en què les cèl·lules responen als senyals elèctrics del cos i com aquests senyals dicten el seu creixement i comportament. Per ajustar aquests senyals, esperen ajudar a canviar el cos humà en funció de les nostres necessitats. L’últim estudi, dirigit per l’associat postdoctoral Douglas Blackiston i al qual va aportar el subestudiant Vien Khahn, es pregunta com es poden ajustar aquests senyals elèctrics per animar el cos a acceptar una nova anatomia.

"Ens fem preguntes sobre la plasticitat del cervell, diu Levin. Si feu canvis anatòmics en el pla del cos, com es pot ajustar el cervell a això?"

Essencialment, Levin, Blackiston i els seus col·legues esperen augmentar la connexió neurològica entre l'empelt d'un donant i el cervell del receptor. Per als òrgans sensorials, aquesta és crucial: l’òrgan ha de tenir la capacitat d’aportar informació sensorial i d’enviar-la al cervell, però el cervell també ha de ser capaç de reconèixer aquesta informació sensorial pel que és. No voldríeu esperar, per exemple, que un ull enganxat a la base de la medul·la espinal tingui èxit en enviar aportacions visuals al cervell i que el cervell el processés com a tal.

Però, quan els investigadors van empeltar uns ulls poc obsequiats amb les cues cegues del mosquetó, això va ser exactament el que va passar després d'una petita intervenció.

Un estudi anterior havia demostrat que, controlant l'estat elèctric del nou entorn del globus ocular, els científics podrien estimular una ràfega de creixement i activitat nerviosa. Però la visió des d'aquests ulls era encara dolenta. En el nou estudi, els investigadors van prendre nova informació sobre com les cèl·lules llegeixen l’entorn elèctric que l’envoltava –intercanviant el neurotransmissor de la serotonina amb cèl·lules veïnes– i van piratar el sistema. I ho van fer amb un fàrmac ecològic humà, per arrencar: un medicament contra la migranya.

"Un dels grans punts aquí és que hi ha una gran caixa d'eines de fàrmacs que s'utilitza per a problemes neurològics o cardiològics, que en realitat són un gran recurs per a la medicina regenerativa Levin." Així que vam identificar exactament quin receptor de la serotonina estava implicat i vam trobar una els medicaments humans prenen això que l’activa ".

Tot i que només el 11 per cent de les bestioles que no aconseguien el medicament van obtenir un reconeixement del color als seus nous ulls, el 29 per cent dels que van rebre la medicació influent sobre la serotonina ho van fer. (Només el 67 per cent dels mosquits amb ulls normals eren gestionats.) Les proves van demostrar que els mosquitos no només veien el color, sinó les formes i el moviment. Els sots amb empeltes no tractats no van sortir molt millor a la prova de moviment que els seus germans cecs: el 38 i el 32 per cent van passar, respectivament, en comparació amb un percentatge d’èxit del 80 per cent en telers espotos. Però, quan es va tractar amb la migranya, el 57 per cent dels mosquits amb ulls empeltats van poder seguir en moviment.

"Realment tenien una visió real que diu Levin". Això és realment remarcable, que el cervell, que normalment espera que hi hagi una entrada visual d'un lloc fins al cap, pot agafar-la des d'un punt de la cua i processar-la correctament. Es planteja la qüestió de com el cervell el reconeix com a informació visual ".

Un dels principals resultats va ser per a Levin que el fàrmac estimulava un prolífic creixement nerviós en benefici del globus ocular, però no semblava interferir amb els nervis de la resta del cos.

"Això és tremendament important, perquè mèdicament hi hauria d'haver menys efectes secundaris que diu Levin". No guanyareu el sistema nerviós normal. I si hi penseu, el fet que el nervi ectòpic presta atenció mentre que la innervació normal no suggereix que aquestes cèl·lules sàpiguen realment si estan al lloc adequat ".

Potser, afegeix si ets un nervi òptic assegut al flanc en algun lloc, pots dir que no estàs al lloc correcte i, per tant, prestes atenció al medi elèctric i creixes en conseqüència. "Això podria tenir implicacions en el tractament planteja certs defectes o càncers de naixement, on les cèl·lules que es cultiven i creixen en un lloc equivocat tenen problemes al cos.

Els resultats podrien ajudar a produir millors resultats per als receptors d’òrgans donats o cultivats en laboratori, i no només dels globus oculars.

"He tingut molta gent que em truca per parlar sobre trasplantaments d'ulls, però l'important que cal recordar aquí és que va molt més enllà dels ulls que diu Levin". La qüestió és controlar la neuroconectivitat entre qualsevol injert i el seu host. . Tot és aplicable ".

En teoria, una tècnica similar es podria fer servir per buidar qualsevol òrgan sobre el cos amb més èxit.

"No tenim ni idea de com connectaríem una retina amb el cervell i, si volguéssiu substituir una oïda, haureu de tallar un gran tros del crani Bernd Fritzsch a la Universitat de Iowa, que fa un treball similar però que era No va participar en l'estudi, va dir a New Scientist : "Aquest treball pot suggerir que això no pot ser necessari; per exemple, podríeu posar l'òrgan al coll, i connectar-lo a la medul·la espinal. Pot semblar divertit, però encara podria funcionar ".

I a llarg termini, diu Levin, el treball podria tenir aplicacions meravellosament estranyes en bioenginyeria electiva.

"Es tracta de coses de ciència-ficció realment, però algun dia hi haurà gent que modifiqui la seva biologia més enllà de l'anatomia humana estàndard que ell diu." La gent pot voler més ulls, potser voldrien diferents tipus d'ulls, potser voldrien viure a Mart o sota l’aigua. I el cervell haurà d’ajustar-se a això ”.

Podcast del Techathlon: proveu el nou Oculus Quest, les promeses de tecnologia trencades i les novetats tecnològiques de la setmana

Podcast del Techathlon: proveu el nou Oculus Quest, les promeses de tecnologia trencades i les novetats tecnològiques de la setmana

Els nassos robòtics podrien ser el futur del rescat de desastres, si poden foragitar els gossos de cerca

Els nassos robòtics podrien ser el futur del rescat de desastres, si poden foragitar els gossos de cerca

El nou disseny de Messenger de Facebook és una rara simplificació

El nou disseny de Messenger de Facebook és una rara simplificació