محققان با استفاده از میدان های مغناطیسی، یک روش کنترل از راه دور و غیرتهاجمی برای کنترل اعصاب مغز ایجاد کرده اند. این فناوری راه را برای درک بهتر عملکرد مغز و درمان های بالقوه جدید برای اختلالات باز می کند.
در یک مطالعه جدید، محققان مؤسسه علوم پایه و دانشگاه Yonsei در کره جنوبی فناوری خود را آزمایش کردند که از میدان های مغناطیسی برای دستکاری از راه دور و دقیق بخش های خاصی از مغز استفاده می کند.
به گزارش دیجیاتو، این اولین بار در جهان است که مناطق خاصی از مغز با استفاده از میدان های مغناطیسی کنترل می شوند. دانشمندان کره ای امیدوارند که این فناوری به طور گسترده در تحقیقات مورد استفاده قرار گیرد. از جمله در زمینه‌های عملکرد مغز، شبکه‌های عصبی مصنوعی پیچیده، فناوری‌های رابط دو طرفه مغز و رایانه، و درمان‌های جدید برای اختلالات عصبی.
این فناوری پیشرفته Nano-MIND نام دارد که بخش MIND مخفف “رابط مغناطیسی برای NeuroDynamics” است. برخلاف روش اپتوژنتیک، این فناوری مبتنی بر مگنتوژنتیک است که یک فناوری بی سیم با قابلیت کنترل از راه دور است.
در روش اپتوژنتیک، اعصاب عمقی مغز با محرک های نوری و الکتریکی تحریک می شوند. اپتوژنتیک در درمان بیماری پارکینسون استفاده می شود، اما نیاز به کاشت الکترودهای تهاجمی در مغز دارد.
فناوری Nano-MIND می تواند به طور انتخابی اعصاب و مدارهای مغز را فعال کند.
کنترل مغز با میدان های مغناطیسی
فناوری Nano-MIND مبتنی بر میدان های مغناطیسی و نانوذرات مغناطیسی شده است. انواع خاصی از اعصاب برای تولید گیرنده های مغناطیسی که نانوذرات مغناطیسی را به سطح اعصاب جذب می کنند، مهندسی ژنتیکی شده اند. هنگامی که این ذرات مغناطیسی در پاسخ به میدان های مغناطیسی خارجی با توان بسیار کم سیم پیچ می شوند، اعصاب فعال می شوند.
محققان Nano-MIND را روی موش‌های رومینگ آزاد آزمایش کردند تا ببینند آیا این ماده توانایی تغییر رفتار اجتماعی و تغذیه‌ای آنها را دارد یا خیر.
در یک آزمایش، آنها گیرنده های مهاری GABA را در اعصاب ناحیه پریاپتیک داخلی در هیپوتالاموس فعال کردند. این حوزه نقش اساسی در آموزش دارد. هنگامی که این نورون‌ها در موش‌های ماده غیرمادر فعال شدند، رفتار پرورش (نزدیک شدن و گرفتن توله‌های موش) افزایش یافت و زمان مراقبت از توله‌سگ چهار برابر شد. از سوی دیگر، موش‌های گروه کنترل هیچ علاقه‌ای به جوانان نشان ندادند.
در آزمایش دیگری، محققان مدارهایی را در هیپوتالاموس جانبی مورد هدف قرار دادند. منطقه ای که در تنظیم بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله تغذیه نقش دارد. فعال شدن اعصاب بازدارنده در این ناحیه منجر به افزایش 100 درصدی اشتها و رفتارهای غذایی می شود. در حالی که فعال شدن اعصاب تحریکی باعث کاهش اشتها و رفتار تغذیه ای بیش از 50 درصد شد.
محققان می گویند این آزمایش ها نشان می دهد که فناوری Nano-MIND می تواند اعصاب و مدارهای انتخابی را برای تنظیم عملکردهای مغز دستکاری کند. این امر راه را برای پیشرفت در علوم اعصاب و کاربردهای درمانی هموار می کند. آنها نتایج مطالعات خود را در مجله Nature Nanotechnology منتشر کردند.