Южнокорейские ученые смогли активизировать двигательные нейроны в мозге магнитным полем

- Южнокорейские ученые из IBS разрабатывают магнитогенетическую технологию для дистанционного и высокоточного контроля функций мозга.

- Через испытания на животных они смогли показать, что можно искусственным образом активировать клетки мозга

Эксперимент проводился с использованием «нанокомпаса», разработанного Чон Джин Ву, главой группы наномедицинских исследований IBS. [Фото предоставлено IBS]

Магнитное поле является важным средством диагностики заболеваний, но для лечения оно пока не используется. Хотя с помощью магнитных полей можно считывать или искать биологические сигналы, записывать или исправить что-либо невозможно.

Группа наномедицинских исследований во главе с Чон Джин Ву (профессор Университета Ёнсе) из Института фундаментальных наук Южной Кореи (IBS) разрабатывает наномагнитогенетическую технологию, которая позволяет с помощью магнитных полей управлять двигательными нервами мозга удаленно по беспроводной сети.

Сначала исследователи изготовили «нанокомпас», который генерирует крутящий момент под влиянием магнитных полей. Сила крутящего момента нанокомпаса открывает ионный канал пьезо-1 (белок, который регулирует концентрацию ионов внутри клетки путем открытия и закрытия себя) в клетках мозга, обеспечивая передачу нервных сигналов. Когда исследователи проводили опыт над живыми мышами, они ввели нанокомпас в двигательную область правого мозга мыши и применили магнитное поле, после чего ионы кальция переместились в клетки и начали стимулировать данную область. В результате моторные нервы левой ноги мыши активировались, и мышь начал двигаться против часовой стрелки, а его моторная способность улучшилась примерно в пять раз. Другими словами, на живых животных было продемонстрировано, что нанокомпас, действуя как магнитный рецептор, позволяет искусственным образом активизировать клетков мозга.

Магнитогенетическое устройство, разработанное исследователями, имеет такой же размер, как оборудование МРТ (с центральным диаметром 70 см), и может передать магнитные поля мощностью 25 мТл (милли-Тесла) мозгу или всему телу человека. Так как магнитное поле имеет высокую проникающую способность, данная технология может быть использована для лечения трудноизлечимых заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и онкология.

Схема нейроактивации мозга посредством магнитогенетики. [Предоставлено IBS]

«Наномагнитная генетика станет исследовательской платформой, которая позволит выбирать желаемые клетки с помощью генной инженерии и контролировать активность мозга удаленно по беспроводной сети», - сказал Чон Джин Ву, руководитель группы. «Мы ожидаем, что это откроет новые горизонты в науке о мозге, например выяснение принципов работы мозга и лечение болезней».

Результаты исследования были опубликованы 29 января в международном научном журнале Nature Materials.

nbgkoo@heraldcorp.com

#южнаякорея #корея #технология #биотехнология #медицина #общество #генетика #нанотехнология #инновация #промышленность