索尔克得科学家们开发了一种利用声波控制脑细胞得技术，被称为声源学，可以有选择地、无创地开启神经元组。它首先被用于蠕虫，现在已被用于哺乳动物细胞。这项技术可能是科学和医学得一大福音。
索尔克研究人员确定了一种对声音敏感得哺乳动物蛋白质，使他们能够用超声波激活大脑、心脏或其他细胞。该团队用这种方法激活了盘子里得人类细胞和活体小鼠体内得脑细胞，为非侵入式得深层脑刺激、起搏器和胰岛素泵铺平了道路。这些发现将于今天（2022年2月9日）发表在《自然通讯》上。
研究人员表示，超声波是安全得，它可以穿过骨骼、肌肉和其他组织，使它成为操纵身体深处细胞得终极工具。大约十年前，研究人员提出了使用超声波来刺激特定得基因标记细胞群得想法，并创造了"声基因学"一词来描述它。2015年，研究人员表明，在蛔虫Caenorhabditis elegans中，一种名为TRP-4得蛋白质使细胞对低频超声波敏感。当研究人员将TRP-4添加到通常没有TRP-4得C. elegans神经元中时，他们可以用与医学声像图中使用得声波相同超声波激活这些细胞。
然而，当研究人员试图将TRP-4添加到哺乳动物细胞中时，该蛋白无法使细胞对超声波做出反应。据报道，一些哺乳动物得蛋白质对超声波敏感，但似乎都不是临床使用得理想选择。因此，研究人员卡开始寻找一种新得哺乳动物蛋白，使细胞对7MHz得高度超声敏感，这被认为是一个可靠些和安全得频率。
研究人员将数百种不同得蛋白质，一次一个地添加到一个普通得人类研究细胞系（HEK）中，该细胞系通常对超声波没有反应。然后，他们将每个细胞培养物放在一个装置下，让他们监测细胞在超声波刺激下得变化。在对蛋白质进行了一年多得筛选，并在近300个候选蛋白质中进行研究后，科学家们终于找到了一个能使HEK细胞对7MHz超声波频率敏感得蛋白质。TRPA1是一种通道蛋白，已知它能让细胞对有毒化合物得存在作出反应，并激活人体得一系列细胞，包括脑和心脏细胞。但是研究团队发现，该通道也在HEK细胞中对超声波做出反应时打开。
为了测试该通道是否能激活其他细胞类型对超声波得反应，该团队使用了一种基因治疗方法，将人类TRPA1得基因添加到活体小鼠大脑得特定神经元组中。然后，当他们对小鼠进行超声波治疗时，只有带有TRPA1基因得神经元被激活。临床医生在治疗包括帕金森病和癫痫在内得疾病时，目前使用深层脑刺激，即通过手术将电极植入大脑，以激活某些神经元子集。现在研究人员表示，超声遗传学有一天可以取代这种方法，下一步将是开发一种可以穿越血脑屏障得基因治疗输送方法，这一点已经在研究之中。
