W niedawno opublikowanym badaniu naukowcy z Instytutu Nauk Podstawowych (IBS) i Uniwersytetu Yonsei w Korei Południowej przetestowali technologię, która może zdalnie i precyzyjnie manipulować częściami mózgu za pomocą pól magnetycznych.
Cheon Jinwoo z Centrum Nanomedycyny w IBS, „To pierwsza na świecie technologia umożliwiająca niezależną kontrolę określonych obszarów mózgu za pomocą pól magnetycznych. Obejmuje ona funkcje mózgu, złożone sztuczne sieci neuronowe, dwukierunkowe BCI. [beyin-bilgisayar arayüzü] „Spodziewamy się, że będzie on szeroko stosowany w badaniach pozwalających poznać technologie i nowe metody leczenia zaburzeń neurologicznych”. powiedział.
Najnowocześniejsza technologia badaczy nosi nazwę Nano-Mind (Magnetic Interface for Neurodynamics).
Jak to działa i co można osiągnąć?
Ponieważ elektryczna głęboka stymulacja mózgu stosowana w leczeniu choroby Parkinsona wymaga elektrod penetrujących mózg, trwają prace nad opracowaniem bezprzewodowej, zdalnie sterowanej techniki wykorzystującej tę technologię.
Technologia Nano-Mind opiera się na polach magnetycznych i namagnesowanych nanocząsteczkach.
Niektóre typy neuronów są genetycznie modyfikowane w celu ekspresji „magnetoreceptorów”, które przyciągają namagnesowane nanocząstki wstrzyknięte na ich powierzchnię.
Neurony są aktywowane, gdy magnesy przymocowane do maleńkich receptorów uginają się w odpowiedzi na zewnętrzne wirujące pola magnetyczne o bardzo małej mocy.
Docelowe wyniki w eksperymentach przeprowadzonych na myszach
Naukowcy przetestowali Nano-MIND na swobodnie poruszających się myszach, aby sprawdzić, czy może on kontrolować zachowania społeczne i karmienie.
W jednym z eksperymentów selektywnie aktywowali hamujące receptory GABA na neuronach w przyśrodkowym obszarze przedwzrokowym (mPOA) podwzgórza, uważanym za kluczowy dla wychowywania dzieci.
Kiedy neurony zostały aktywowane u samic szczurów innych niż matki, zachowania pielęgnacyjne – podchodzenie i aportowanie potomstwa szczurów – uległy znacznej poprawie i zaobserwowano ponad czterokrotne wydłużenie czasu pielęgnacji.
Myszy kontrolne nie wykazywały zainteresowania szczeniętami.
Nawyki żywieniowe mogą się zmienić
W innym eksperymencie badacze zajęli się obwodami w podwzgórzu bocznym, złożonym obszarze mózgu zaangażowanym w regulację wielu procesów fizjologicznych, w tym jedzenia.
Aktywacja neuronów hamujących w tym regionie zwiększyła apetyt i zachowania żywieniowe o 100 procent; Aktywacja neuronów pobudzających zmniejszyła apetyt i zachowania żywieniowe o ponad 50 procent.
Naukowcy twierdzą, że technologia Nano-Mind może selektywnie regulować więcej funkcji mózgu poprzez wybór określonych neuronów i obwodów, otwierając potencjał postępu w neuronauce i zastosowaniach terapeutycznych.
„Rozrabiaka. Internetowy ćpuna. Telewizyjny znawca. Fanatyk alkoholu. Praktyk piwa. Oddany myśliciel. Rozwiązuje problemy. Pisarz. Znawca kawy”.