Ученые заставили рыб «услышать» свет и с его помощью восстановили сердечный ритм
Для воздействия потребовался точно настроенный лазер.
Физики из Университета Гуанчжоу показали, как лазерное воздействие на структуры внутреннего уха способно менять частоту сердечных сокращений у личинок рыбок данио-рерио. В ходе экспериментов такая стимуляция помогла восстановить нормальный ритм при нескольких типах искусственно вызванной аритмии.
В основе метода лежит работа с отолитами, микроскопическими кристаллами карбоната кальция во внутреннем ухе. Обычно они смещаются под действием звука или движения и возбуждают чувствительные клетки, но исследователи решили воспроизвести этот процесс без звука, используя оптический пинцет — лазерную систему, способную перемещать очень маленькие объекты за счет давления света.
Во время опытов лазер заставлял отолиты колебаться, а ученые наблюдали за активностью мозга рыбок. Оказалось, что стимуляция усиливала работу областей, связанных со слухом. Это означает, что нервная система рыб воспринимала вызванные светом механические колебания как сигнал, проходящий через слуховой путь.
Одновременно исследователи заметили влияние этого воздействия на сердце. В одном из экспериментов частота сердцебиения рыбки выросла примерно с 2 до 2,7 удара в секунду, после чего постепенно вернулась к исходному уровню. В среднем стимуляция отолитов позволяла увеличивать частоту сокращений примерно на 50%.
После этого команда проверила, можно ли использовать воздействие на отолиты для коррекции нарушений работы сердца. У личинок данио-рерио медикаментозно вызвали три типа аритмии, затем ученые попытались все поправить.
Оказалось, в значительной части случаев воздействие на отолиты исправляло искусственно вызванную аритмию: например, у 6 рыб из 7 была восстановлена синхронная работа камер сердца, а нормализовать ритм удалось у 5 рыбок из 7.
К сожалению, ученые пока понятия не имеют, за счет каких нейронных механизмов слуховая стимуляция влияет на сердце и можно ли повторить подобный эффект у более крупных существ вроде людей.
