محققان روشی از راه دور و غیرتهاجمی برای کنترل انتخابی نورون‌های مغز با استفاده از میدان‌های مغناطیسی ایجاد کرده‌اند. این روش راه را برای درک بیشتر عملکرد مغز و به طور بالقوه درمان‌های جدید اختلالات باز می‌کند.
به گزارش ایسنا، در مطالعه‌ای 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 بخش‌های خاصی از مغز را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی دستکاری می‌کند.
به نقل از نیواطلس، شیون جینوو(Cheon Jinwoo) از مرکز نانوپزشکی در موسسه علوم پایه، گروه مهندسی نانو زیست پزشکی در دانشگاه یونسی و نویسنده همکار این مطالعه می‌گوید: این اولین فناوری در جهان است که آزادانه مناطق خاصی از مغز را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌کند. ما انتظار داریم که به طور گسترده در تحقیقات برای درک عملکردهای مغز، شبکه‌های عصبی مصنوعی پیچیده، فناوری‌های رابط‌های 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 نورون‌ها را با نور و تحریک الکتریکی عمیق مغز کنترل می‌کند و برای درمان بیماری پارکینسون استفاده می‌شود، نیازمند کاشت الکترودهای تهاجمی در مغز هستند، مگنتوژنتیک یک روش بی‌سیم و کنترل‌شده از راه دور است.
فناوری نانو-مایند بر میدان‌های مغناطیسی و نانوذرات مغناطیسی تکیه دارد. انواع خاصی از نورون‌ها برای بیان «گیرنده‌های مغناطیسی» که نانوذرات مغناطیسی تزریق شده را به سطح خود جذب می‌کنند، اصلاح ژنتیکی شده‌اند.
نورون‌ها زمانی فعال می‌شوند که آهن‌رباهای کوچک متصل به گیرنده در پاسخ به میدان‌های مغناطیسی دوار با قدرت بسیار کم و بیرونی بپیچند.
محققان فناوری نانو مایند را روی موش‌هایی که آزادانه حرکت می‌کردند آزمایش کردند تا ببینند آیا آنها می‌توانند رفتار اجتماعی و تغذیه را تعدیل کنند یا خیر. در یک آزمایش، آنها به‌طور انتخابی گیرنده‌های بازدارنده GABA را در نورون‌های ناحیه پره‌اپتیک میانی(mPOA) هیپوتالاموس، فعال کردند.
این ناحیه بخش مهمی در والدگری است. هنگامی که نورون‌ها در موش‌های ماده غیر مادر فعال شدند، رفتارهای پرورشی به طور قابل‌توجهی افزایش یافت و افزایش بیش از چهار برابری در زمان مراقبت مشاهده شد. موش‌های گروه شاهد هیچ علاقه‌ای به بچه موش‌ها 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 نورون‌های بازدارنده در این ناحیه منجر به افزایش ۱۰۰ درصدی در اشتها و رفتارهای تغذیه‌ای شد. در حالی که فعال کردن نورون‌های تحریکی باعث کاهش اشتها و رفتارهای تغذیه‌ای بیش از ۵۰ درصد شد.
محققان می‌گویند که آزمایش‌های آنها نشان داد که فناوری نانو مایند می‌تواند به طور انتخابی نورون‌ها 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 می‌دهد، دکتر فلیکس لروی(Felix Leroy)، از موسسه علوم اعصاب آلیکانته، اسپانیا، می‌گوید که در حالی که این فناوری مزایایی مانند قابلیت‌های بی‌سیم و تحریک طولانی مدت را ارائه می‌دهد، که می‌تواند با فعال کردن غیرتهاجمی 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. مهم‌ترین مورد این است که اثرات طولانی مدت تحریک مغناطیسی که نیروهای مکانیکی مکرر بر سطح سلول اعمال می‌کند ناشناخته است و نیاز به مطالعه بیشتر دارد.