این فناوری مغناطیسی که بر روی مغز تأثیر می‌گذارد، قابلیت تغییر در اشتها و رفتار را دارد

دانشمندان با بهره‌گیری از میدان‌های مغناطیسی موفق به توسعه یک روش غیرتهاجمی و از راه دور برای کنترل اعصاب مغز شده‌اند. این فناوری امیدی تازه به پژوهشگران ارائه می‌دهد تا درک بهتری از عملکردهای مغز پیدا کرده و شاید راهکارهای جدیدی برای درمان اختلالات پیش ببرند.

در یک مطالعه جدید، محققان انستیتوی علوم پایه و دانشگاه یونسی در کره جنوبی تکنولوژی نوآورانه خود را آزمایش کردند که قادر است به‌طور دقیق و از راه دور بخش‌های خاصی از مغز را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی دستکاری کند.

به گفته دیجیاتو، این نخستین باری است که در سطح جهانی نواحی خاص مغز با اتکا به میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌شوند. این محققان کره‌ای امیدوارند که فناوری مذکور به‌طور گسترده‌ای به کار گرفته شود؛ به‌ویژه در زمینه‌های تحقیقاتی مرتبط با عملکرد مغز، شبکه‌های عصبی مصنوعی پیچیده، فناوری‌های دوطرفه رابط مغز-کامپیوتر، و همچنین روش‌های جدید درمانی برای اختلالات عصبی.

این فناوری پیشرفته که تحت عنوان Nano-MIND شناخته می‌شود، بخش “MIND” آن کوتاه‌شده عبارت «رابط الکترومغناطیسی برای نورودینامیک» (Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics) است. بر خلاف تکنیک اپتوژنتیک، این سیستم به مگنتوژنتیک متکی است که به‌عنوان روشی بی‌سیم و قابل کنترل از راه دور شناخته می‌شود.

در تکنیک اپتوژنتیک، عصب‌ها به وسیله نور و محرک‌های الکتریکی در عمق مغز فعال می‌شوند و این روش اکنون در درمان بیماری پارکینسون کاربرد دارد، اما به کاشت الکترودهای تهاجمی در بافت مغز نیازمند است.

فن آوری Nano-MIND قادر به فعال‌سازی گزینشی عصب‌ها و مدارهای مغزی است.

دستیابی به کنترل مغز با میدان‌های مغناطیسی

فناوری Nano-MIND بر مبنای میدان‌های مغناطیسی و نانوذرات مغناطیسی‌شده بنا شده است. در این روش، انواع خاصی از عصب‌ها به‌طور ژنتیکی اصلاح می‌شوند تا گیرنده‌های مغناطیسی تولید کنند که نانوذرات مغناطیسی را به سطح این عصب‌ها جذب کند. زمانی که این نانوذرات در پاسخ به میدان‌های مغناطیسی کم‌قدرت خارجی به حرکت درمی‌آیند، عصب‌ها فعال می‌شوند.

محققان Nano-MIND را بر روی موش‌های آزاد آزمایش کردند تا بررسی کنند آیا این روش می‌تواند تأثیری بر رفتار اجتماعی و عادات غذایی آن‌ها داشته باشد یا خیر.

در یکی از آزمایش‌ها، آن‌ها گیرنده‌های بازدارنده GABA را در عصب‌های ناحیه پره‌اپتیک میانی هیپوتالاموس فعال کردند. این ناحیه نقش اساسی در فرآیندهای فرزندپروری ایفا می‌کند. زمانی که این عصب‌ها در موش‌های ماده غیرمادر فعال شده‌اند، رفتار پرورشی (نزدیک شدن و در آغوش گرفتن توله‌ها) به طرز قابل توجهی افزایش یافته و زمان مراقبت از توله‌ها چهار برابر بیشتر شده است. در مقابل، موش‌های گروه کنترل هیچ‌گونه تمایلی به توله‌ها نشان ندادند.

در آزمایش دیگری، محققان مدارهایی در هیپوتالاموس جانبی هدف قرار دادند؛ ناحیه‌ای که به تنظیم بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک، از جمله تغذیه، مربوط می‌شود. فعال‌سازی عصب‌های بازدارنده در این ناحیه باعث افزایش ۱۰۰ درصدی اشتها و عادات غذایی شد. در حالی که فعال‌سازی عصب‌های تحریکی، اشتها و رفتارهای تغذیه‌ای را بیش از ۵۰ درصد کاهش داد.

محققان معتقدند این آزمایش‌ها نشان‌دهنده قابلیت فناوری Nano-MIND در دستکاری اعصاب و مدارهای منتخب به‌منظور تنظیم عملکردهای مغز است. این امر راه را برای پیشرفت‌های جدید در علوم اعصاب و کاربردهای درمانی هموار می‌کند. آن‌ها نتایج تحقیقات خود را در ژورنال Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.