ژاپنی‌ها حرکات کرم‌ها را کنترل می‌کنند !

دانشمندان در ژاپن با کاشت پروتئین‌های حساس به نور در کرم‌ها توانسته‌اند آنها را با تاباندن نور سبز حرکت دهند و در زیر نور فرابنفش متوقف کنند.

موجودات زنده می‌توانند به محرک‌های مختلف مانند نور یا مواد شیمیایی در محیط خود پاسخ دهند که به آنها کمک می‌کند به وسیله این توانایی برای خود غذا پیدا کنند و از خطرات دوری کنند.

این در حالی است که هک کردن این سیستم حسی می‌تواند به دانشمندان امکان ایجاد سایبورگ‌های کنترل از راه دور را بدهد. برای مثال، سوسک‌ها را می‌توان با تحریک الکتریکی شاخک‌هایشان هدایت کرد تا به طور غریزی از یک مانع دور شوند.

واژه سایبورگ(Cyborg) کوتاه شده‌ی ترکیب واژه‌های سایبرنتیک(Cybernetic) و ارگانیسم(Organism) است که یک موجود با هر دو اجزای ارگانیک و مکانیکی را تعریف می‌کند. این واژه در سال ۱۹۶۰ زمانی که مانفرد کلاینز و ناتان اس کِلِین آن را در یک مقاله در مورد مزایای استفاده از سیستم‌های خودتنظیم انسان و ماشین در فضای بیرونی استفاده کردند، ابداع شد. در واقع شروع خلقت سایبورگ زمانی آغاز شد که تعامل انسان و رایانه(HCI) پدید آمد.

دانشمندان دانشگاه متروپولیتن اوزاکا برای این مطالعه جدید از پروتئین‌هایی به نام اپسین(opsin) به عنوان محرک استفاده کردند. این پروتئین‌ها به طول ‌موج‌های مختلف نور حساس هستند و در حوزه‌ای موسوم به اپتوژنتیک با ارسال سیگنال‌هایی واکنش می‌دهند که می‌توانند مدارهای عصبی دیگر را که به آنها متصل هستند، راه‌اندازی کنند.

پژوهش‌های قبلی روی اپسین‌ها نشان داده است که می‌توان از آنها برای بازگرداندن بینایی به موش‌های کور یا تعدیل درد در واکنش به نور استفاده کرد.

در این مورد، پژوهشگران از آنها برای کنترل مستقیم حرکات یک کرم کوچک به نام C. elegans که معمولا در مطالعات آزمایشگاهی استفاده می‌شود، استفاده کردند. دو اپسین در این کرم‌ها کاشته شد. یکی که از پشه‌ها گرفته شده بود، در سلول‌های حسی کرم‌ها قرار داده شد تا باعث شود این موجودات از محرک که در اینجا نور است، دور شوند. اپسین دوم نیز که از مکنده‌ماهی‌ها گرفته شده بود، به نور فرابنفش حساس است و در نورون‌های حرکتی کرم‌ها کاشته شد.

در نهایت، این بدان معنی بود که کرم‌ها وقتی در معرض نور سبز قرار می‌گرفتند، شروع به حرکت می‌کردند و در زیر اشعه فرابنفش کاملاً متوقف می‌شدند. گروه پژوهشی این تکنیک را آزمایش کرد و متوجه شد که می‌تواند بارها و بارها کار کند. این موضوع نشان می‌دهد پروتئین‌ها با قرار گرفتن در معرض تابش مکرر از بین نمی‌روند. همچنین نشان می‌دهد که این تکنیک می‌تواند برای ایجاد سیستم‌های سیگنال‌دهی اپتوژنتیکی استفاده شود که عملکردهای مختلفی را تحت رنگ‌های مختلف نور انجام دهند.