Магнитные поля могут безопасно проникать в ткани и влиять на работу мозга. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
Исследователи из Института фундаментальных наук и Университета Ёнсе в Южной Корее разработали Nano MIND — первое в мире устройство для модуляции нейронных цепей глубокого мозга с помощью магнитных полей. Ученые заявили, что в экспериментах на мышах технология позволила контролировать пищевое и социальное поведение.
В отличие от рентгеновских лучей магнитные поля могут безвредно проникать в ткани, поэтому они активно используются для медицинской визуализации. В своем исследовании корейские нейробиологи использовали намагниченные наночастицы для точечной активации отдельных областей мозга и связанных с ними нейронных цепей.
Воздействуя магнитными полями, ученые достигли точного пространственно-временного контроля нейронной активности: они целенаправленно нацеливались на области в желаемые интервалы времени, чтобы получить нужные реакции.
Схема аппарата, используемого для контроля над мозгом. Изображение: Institute for Basic Science
В эксперименте исследователи избирательно активировали рецепторы ГАМК в медиальной преоптической области мозга, которая отвечает за контроль аппетита у грызунов. Воздействуя на тормозные нейронные пути, ученые увеличили на 100% аппетит у подопытных мышей. Напротив, когда рецептор ГАМК активировали, исследователи наблюдали снижение аппетита у мышей.
Кроме пищевого поведения, технология успешно изменяла поведение мышей, которые никогда не были матерями. При активации нужных нейронов эти мыши демонстрировали заботливое поведение по отношению к чужим детенышам. Они приносили их в свои норы, что обычно делают только мыши, которые являются матерями.
Это первая в мире технология, позволяющая свободно управлять определенными областями мозга с помощью магнитных полей. Мы ожидаем, что она будет широко использоваться в исследованиях для понимания функций мозга, сложных искусственных нейронных сетей, интерфейсов мозг — компьютер и новых методов лечения неврологических расстройств.
Джинву Чон, директор Центра наномедицины Института фундаментальных наук
Читать далее:
Музею анонимно прислали уникальную находку: что это было
Посмотрите, как пчелы шлепают муравьев, чтобы защитить свои ульи
Разработан дрон, который «обнимает» дерево крыльями при посадке
На обложке: Изображение от jcomp на Freepik, сведения о лицензии