Para ilmuwan berharap suatu implan yang dikendalikan pikiran suatu hari nanti dapat membantu memerangi penyakit neurologis, seperti sakit kepala kronis, sakit punggung, dan epilepsi.
"Mampu mengendalikan ekspresi gen melalui kekuatan pikiran adalah mimpi yang telah kita kejar selama lebih dari satu dekade," kata Martin Fussenegger. Kredit foto: / Flickr
Sebuah tim peneliti telah mengembangkan metode pengaturan gen baru yang memungkinkan gelombang otak spesifik pemikiran mengontrol konversi gen menjadi protein - yang disebut ekspresi gen. Para bioengineer menerbitkan hasilnya di jurnal Nature Communications pada 11 November 2014.
Martin Fussenegger adalah profesor bioteknologi dan bioteknologi di departemen biosystems di ETH Zurich, sebuah universitas teknik, sains, teknologi, matematika dan manajemen di Swiss. Dia menulis dalam siaran pers di Futurity.org:
Untuk pertama kalinya, kami dapat memanfaatkan gelombang otak manusia, mentransfernya secara nirkabel ke jaringan gen, dan mengatur ekspresi gen tergantung pada jenis pikiran.
Mampu mengendalikan ekspresi gen melalui kekuatan pikiran adalah mimpi yang telah kami kejar selama lebih dari satu dekade.
Para ilmuwan ini mengatakan salah satu sumber inspirasi untuk sistem regulasi gen baru yang dikendalikan pikiran adalah permainan Mindflex, di mana pemain memakai headset EEG khusus, yang memiliki sensor di dahi yang merekam gelombang otak.
Dalam permainan, electroencephalogram terdaftar (EEG) kemudian ditransfer ke lingkungan bermain. EEG mengontrol kipas yang memungkinkan bola kecil dipandu melalui jalur rintangan.
Pikiran mengontrol LED inframerah-dekat, yang memulai produksi molekul dalam ruang reaksi. Gambar melalui M. Fussenegger / ETH Zurich
Dalam penelitian para ilmuwan ini, gelombang otak yang direkam dianalisis dan ditransmisikan secara nirkabel melalui Bluetooth ke sebuah pengontrol, yang pada gilirannya mengontrol generator medan yang menghasilkan medan elektromagnetik, yang pada gilirannya memasok implan dengan arus induksi.
Lampu kemudian secara harfiah menyala dalam implan: lampu LED terintegrasi yang memancarkan cahaya dalam rentang inframerah-dekat menyala dan menerangi ruang kultur yang mengandung sel yang dimodifikasi secara genetik. Ketika cahaya inframerah dekat menerangi sel, mereka mulai menghasilkan protein yang diinginkan.
Implan awalnya diuji dalam kultur sel dan tikus, dan dikendalikan oleh pikiran berbagai subjek uji. Para peneliti menggunakan SEAP untuk tes, protein model manusia yang mudah dideteksi yang berdifusi dari ruang kultur implan ke dalam aliran darah tikus.
Untuk mengatur jumlah protein yang dilepaskan, subjek uji dikategorikan menurut tiga kondisi pikiran: bio-umpan balik, meditasi, dan konsentrasi. Subjek uji yang memainkan Minecraft di komputer, yaitu yang berkonsentrasi, menginduksi nilai SEAP rata-rata dalam aliran darah tikus.
Ketika benar-benar santai (meditasi), para peneliti mencatat nilai SEAP yang sangat tinggi pada hewan uji.
Untuk bio-umpan balik, subjek uji mengamati cahaya LED dari implan di tubuh mouse dan mampu secara sadar menyalakan atau mematikan lampu LED melalui umpan balik visual. Ini pada gilirannya tercermin oleh berbagai jumlah SEAP dalam aliran darah tikus. Fussenegger berkata:
Mengontrol gen dengan cara ini benar-benar baru dan unik dalam kesederhanaannya.
Para ilmuwan selanjutnya mengatakan bahwa peka cahaya modul optogenetik yang bereaksi terhadap cahaya inframerah-dekat adalah kemajuan tertentu. Cahaya bersinar pada protein peka cahaya yang dimodifikasi dalam sel yang dimodifikasi gen dan memicu kaskade sinyal buatan, menghasilkan produksi SEAP.
Cahaya Near-infrared digunakan karena umumnya tidak berbahaya bagi sel manusia, dapat menembus jauh ke dalam jaringan, dan memungkinkan fungsi implan untuk dilacak secara visual.
Sistem berfungsi secara efisien dan efektif dalam kultur sel manusia dan sistem mouse manusia. Fussenegger berharap bahwa suatu implan yang dikendalikan pikiran suatu hari dapat membantu memerangi penyakit neurologis, seperti sakit kepala kronis, sakit punggung, dan epilepsi, dengan mendeteksi gelombang otak spesifik pada tahap awal dan memicu dan mengendalikan penciptaan agen tertentu dalam implan dengan tepat. waktu yang tepat.