Theo thông tin đăng tải trên Phys.org, nghiên cứu được công bố hôm 15/11 trên tạp chí Science Daily cho biết, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Tổ mạch thần kinh tại Trường Khoa học Cao học thuộc Đại học Nagoya, Nhật Bản mới đây đã phát triển phương pháp mới có thể kiểm soát hiệu quả số lượng muỗi.

Phương pháp này được lấy cảm hứng từ chính âm thanh vo ve mà muỗi phát ra khi bay.

Muỗi được biết đến là vật trung gian truyền nhiễm nhiều căn bệnh chất người mõio năm, bao gồm: sốt rét, sốt xuất huyết và virus Zika. Do đó, việc giảm số lượng muỗi trên khắp thế giới rất quan trọng.

Tuy nhiên, hiện thế giới vẫn chưa có được phương pháp tiêu diệt muỗi hiệu quả, cùng với đó, loài muỗi cũng ngày càng tiến hóa để có khả năng chống lại các loại thuốc diệt côn trùng. Việc sử dụng các hóa chất diệt muỗi cũng dần không được ủng hộ do gây ảnh hưởng tiêu cực đối với sức khỏe của con người và môi trường. Do vậy, đòi hỏi thực tiễn hiện nay chính là một phương pháp thân thiện với con người có thể kiểm soát muỗi hiệu quả.

Với nhu cầu này, các nhà khoa học tại Tổ mạch thần kinh tại Trường Khoa học Cao học thuộc Đại học Nagoya, Nhật Bản đã bắt tay vào nghiên cứu một phương pháp kiểm soát số lượng muỗi thân thiện hơn.

Nhóm nghiên cứu cho biết, muỗi cái thường tạo ra âm thanh vo ve do tốc độ đập cánh, trong khi đó, những con muỗi đực lại sở hữu đôi tai có hình dánh như 2 cột ăng ten rung ở cùng tần số với cánh của muỗi cái. Khi muỗi cái bay qua, tai muỗi đực phát hiện tần số và cộng hưởng, phát ra tín hiệu tới bộ não của chúng, giúp chúng nhận dạng bạn tình tiềm năng.

Nắm bắt được điều này, nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Nagoya, đứng đầu là tiến sĩ Matthew Su và giáo sư Azusa Kamikouchi đã nảy ra ý tưởng về việc tạo nên một phương pháp kiểm soát số lượng muỗi bằng cách lợi dụng âm thanh vo ve của chúng.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra liệu họ có thể kiểm soát hành vi ghép đôi của muỗi bằng cách biến đổi tần số mà muỗi đực lắng nghe hay không. Thông qua khiến tai muỗi đực lạc điệu, họ tìm cách tác động tới hành vi ghép đôi của chúng.

Nhóm đã thực hiện các nghiên cứu xác định sự liên quan của chất dẫn truyền thần kinh chính serotonin trong hệ thống nghe của côn trùng. Serotonin đóng vai trò quan trọng trong hệ thần kinh và não của nhiều động vật khác nhau, ảnh hưởng tới hàng loạt hành vi. Sau khi phát hiện serotonin trong hệ thống nghe của muỗi, bước tiếp theo là điều khiển lượng serotonin.

Để làm điều này, các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp mang tên "đo độ rung laser doppler", bao gồm sử dụng một máy laser làm thiết bị đo độ nhạy cao để phát hiện thay đổi ở độ rung của tai muỗi sau khi tiếp xúc với hợp chất liên quan tới serotonin. Nhóm nghiên cứu phát hiện sau khi tiêm hợp chất ức chế serotonin, tần số rung của tai muỗi đực giảm đi. Khi họ cho muỗi ăn glucose pha hợp chất ức chế serotonin, cả dải tần số muỗi đực phản ứng và mức độ phản ứng của chúng đều giảm.

Bước kế tiếp trong quá trình phát triển phương pháp kiểm soát sinh sản tiềm năng dựa trên âm thanh là xác định chính xác thụ thể chịu trách nhiệm cho hoạt động ở tai muỗi. Điều này sẽ cho phép nhóm nghiên cứu điều chỉnh hợp chất để làm gián đoạn hành vi ghép đôi.

"Nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới tìm cách ngăn muỗi đốt con người. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm của chúng tôi có hướng tiếp cận hơi khác biệt một chút. Sẽ ra sao nếu những con muỗi cái đốt người chưa bao giờ ra đời? Thay vì ngăn muỗi cái đốt người, chỉ cần đảm bảo có ít muỗi cái hơn sinh ra", tiến sĩ Matthew Su chia sẻ.

Trước đó, vào năm 2019, các nhà khoa học Trung Quốc cũng đã phát triển một phương pháp giúp kiểm soát dân số loài muỗi thông qua việc làm muỗi đực mất khả năng sinh sản.

Tại phương pháp này, các nhà khoa học đã tiêm tế bào và dùng tia bức xạ để triệt tiêu khả năng sinh sản của muỗi đực. Sau đó, họ thả chúng vào môi trường tự nhiên để "giao phối" với muỗi cái, khiến muỗi cái không thể cho ra đời thế hệ sau.

Các nhà khoa học cũng làm cho muỗi đực phơi nhiễm vi khuẩn Wolbachia rồi từ đó khiến cho muỗi cái cũng trở nên vô sinh.

Bằng phương pháp này, quần thể loài muỗi hầu như bị tiêu diệt trong các cuộc thí nghiệm trên thực địa, với số lượng muỗi trong môi trường tự nhiên giảm từ 83-94%. Không phát hiện con muỗi nào trong 6 tuần sau đó.

Theo nhóm nghiên cứu, kết quả thí nghiệm trên thực địa thành công cho thấy công nghệ này có thể được dùng để thiết lập một khu vực "miễn nhiễm" với các bệnh do muỗi gây ra cũng như không bị muỗi đốt.