محققان روشی از راه دور و غیر تهاجمی برای کنترل انتخابی نورون های مغز با استفاده از میدان های مغناطیسی ایجاد کرده اند. این روش راه را برای درک بیشتر عملکرد مغز و به طور بالقوه درمان های جدید اختلالات باز می کند.
در مطالعه ای که به تازگی منتشر شده است، محققان مؤسسه علوم پایه(IBS) و دانشگاه یونسی(Yonsei)، هر دو در کره جنوبی، فناوری را توسعه دادند و آزمایش کردند که از راه دور و به طور دقیق بخش های خاصی از مغز را با استفاده از میدان های مغناطیسی دستکاری می کند.
به نقل از نیو اطلس، شیون جینوو(Cheon Jinwoo) از مرکز نانوپزشکی در موسسه علوم پایه، گروه مهندسی نانو زیست پزشکی در دانشگاه یونسی و نویسنده همکار این مطالعه می گوید: این اولین فناوری در جهان است که آزادانه مناطق خاصی از مغز را با استفاده از میدان های مغناطیسی کنترل می کند. ما انتظار داریم که به طور گسترده در تحقیقات برای درک عملکردهای مغز، شبکه های عصبی مصنوعی پیچیده، فناوری های رابط های مغز و رایانه دو طرفه و درمان‌های جدید برای اختلالات عصبی استفاده شود.
فناوری پیشرفته محققان نانو مایند(Nano-MIND) نام دارد. در حالی که اپتوژنتیک، که نورون ها را با نور و تحریک الکتریکی عمیق مغز کنترل می کند و برای درمان بیماری پارکینسون استفاده می شود، نیازمند کاشت الکترودهای تهاجمی در مغز هستند، مگنتوژنتیک یک روش بی‌سیم و کنترل‌شده از راه دور است.
فناوری نانو مایند بر میدان های مغناطیسی و نانوذرات مغناطیسی تکیه دارد. انواع خاصی از نورون ها برای بیان «گیرنده های مغناطیسی» که نانوذرات مغناطیسی تزریق شده را به سطح خود جذب می کنند، اصلاح ژنتیکی شده اند.
نورون‌ها زمانی فعال می شوند که آهن رباهای کوچک متصل به گیرنده در پاسخ به میدان های مغناطیسی دوار با قدرت بسیار کم و بیرونی بپیچند.
محققان فناوری نانو مایند را روی موش هایی که آزادانه حرکت می کردند آزمایش کردند تا ببینند آیا آنها می توانند رفتار اجتماعی و تغذیه را تعدیل کنند یا خیر. در یک آزمایش، آنها به طور انتخابی گیرنده های بازدارنده GABA را در نورون های ناحیه پره اپتیک میانی(mPOA) هیپوتالاموس، فعال کردند. این ناحیه بخش مهمی در والدگری است. هنگامی که نورون ها در موش‌های ماده غیر مادر فعال شدند، رفتارهای پرورشی به طور قابل توجهی افزایش یافت و افزایش بیش از چهار برابری در زمان مراقبت مشاهده شد. موش های گروه شاهد هیچ علاقه‌ای به بچه موش ها نشان ندادند.
در آزمایش دیگری، محققان مدارهایی را در هیپوتالاموس جانبی، یک منطقه پیچیده مغزی که در تنظیم بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله تغذیه نقش دارد، مورد هدف قرار دادند. فعال کردن نورون های بازدارنده در این ناحیه منجر به افزایش ۱۰۰ درصدی در اشتها و رفتارهای تغذیه ای شد. در حالی که فعال کردن نورون های تحریکی باعث کاهش اشتها و رفتارهای تغذیه ای بیش از ۵۰ درصد شد.
محققان می گویند که آزمایش های آنها نشان داد که فناوری نانو مایند می تواند به طور انتخابی نورون ها و مدارهای خاصی را برای تعدیل عملکردهای بالاتر مغز فعال کند و راه را برای پیشرفت در علوم اعصاب و پتانسیل کاربردهای درمانی هموار کند.
در مقاله‌ای که در مورد این مطالعه توضیح می دهد، دکتر فلیکس لروی(Felix Leroy)، از موسسه علوم اعصاب آلیکانته، اسپانیا، می گوید که در حالی که این فناوری مزایایی مانند قابلیت های بی سیم و تحریک طولانی مدت را ارائه می دهد، که می تواند با فعال کردن غیر تهاجمی انقلابی در این زمینه دستکاری دقیق و غیر تهاجمی فعالیت مغز از جمله در مناطق عمیق و دور از دسترس ایجاد کند اما این مطالعه دارای محدودیت‌هایی نیز هست. مهم ترین مورد این است که اثرات طولانی مدت تحریک مغناطیسی که نیروهای مکانیکی مکرر بر سطح سلول اعمال می کند ناشناخته است و نیاز به مطالعه بیشتر دارد.
منبع: اقتصاد 100
