Поможет ли нам магнетизм контролировать мозг?

02 декабря 2012

Уче­ные из уни­вер­си­тета в Буф­фало исполь­зо­вали намаг­ни­чен­ные нано­ча­стицы для уда­лен­ного управ­ле­ния  дви­же­ни­ями кро­шеч­ных червей.

Уче­ные из Уни­вер­си­тета в Буф­фало полу­чили 1,3 мил­ли­она дол­ла­ров от Наци­о­наль­ного инсти­тута пси­хи­че­ского здо­ро­вья (НИПЗ), чтобы про­ве­рить, как кро­шеч­ные, намаг­ни­чен­ные частицы могут быть исполь­зо­ваны для уда­лен­ного управ­ле­ния ней­ро­нами в мозге мышей. Если работа будет выпол­нена успешно, иссле­до­ва­тель­ская группа даст нев­ро­ло­гам мощ­ный, новый инстру­мент: неин­ва­зив­ный метод для запуска дея­тель­но­сти глу­боко внутри мозга.
Такой уда­лен­ный, нейро– сти­му­ля­тор мог бы помочь уче­ным узнать больше о том, как устро­ены ней­роны мозга и как их можно кон­тро­ли­ро­вать. Это, в конеч­ном счете, помо­жет лучше понять и, воз­можно, научиться лечить забо­ле­ва­ния, кото­рые вклю­чают повре­жде­ния или неста­биль­ность кон­крет­ного набора ней­ро­нов. Трав­ма­ти­че­ские повре­жде­ния голов­ного мозга, болезнь Пар­кин­сона, дисто­ния и пери­фе­ри­че­ские пара­личи все они попа­дают в эту категорию.

“Наши пер­вые пред­став­ле­ния о функ­ци­о­наль­но­сти обла­стей мозга были полу­чены бла­го­даря паци­ен­там. Иссле­до­ва­ния пока­зали изме­не­ния в пове­де­нии паци­ен­тов после потери части мозга, черепно-мозговой травмы или опу­холи”, гово­рит Арне Пралле, доцент кафедры физики, воз­глав­ля­ю­щий новое иссле­до­ва­ние UB. “Мы спо­собны теперь обра­тимо отклю­чать отдель­ные клетки и наблю­дать за пове­де­нием орга­низма, что само по себе явля­ется чрез­вы­чайно захва­ты­ва­ю­щим”.

Пралле и его кол­леги уже пре­успели в исполь­зо­ва­нии своих тех­ник уда­лен­ного управ­ле­ния, уже управ­ляя пове­де­нием кро­шеч­ных чер­вей С Эле­ган.
Под­ход пред­по­ла­гает исполь­зо­ва­ние подо­гре­тых маг­нит­ных нано­ча­стиц в соче­та­нии с неко­то­рыми раз­ра­бот­ками ген­ной инженерии.

Вот как это рабо­тает: во-первых, уче­ные исполь­зуют без­вред­ные вирусы для выра­щи­ва­ния спе­ци­аль­ных нитей ДНК в мозге. Новый гене­ти­че­ский мате­риал создаёт спе­ци­аль­ные ион­ные каналы, содер­жа­щие рецеп­торы, узна­ва­е­мые маг­нит­ными нано­ча­сти­цами.
Когда нано­ча­стицы попа­дают в эти ион­ные каналы, уче­ные при­ме­няют пере­мен­ное маг­нит­ное поле, что вызы­вает намаг­ни­чи­ва­ния частиц, гене­ри­руя тепло. Это тепло сти­му­ли­рует ион­ные каналы, и вызы­вают импульс в мозг.
С новым финан­си­ро­ва­нием, иссле­до­ва­тель­ская группа Пралле строит планы для про­верки этого метода на ней­ро­нах обо­ня­тель­ного сек­тора, кото­рый нахо­дится в перед­ней обла­сти мозга и кон­тро­ли­рует, вос­при­я­тие запа­хов живот­ными.
В част­но­сти, уче­ные уви­дят, могут ли они исполь­зо­вать нагрев нано­ча­стиц для акти­ва­ции спе­ци­фи­че­ских ней­ро­нов в обо­ня­тель­ном сек­торе, застав­ляя мышей чув­ство­вать запах даже при отсут­ствии веще­ства, исто­ча­ю­щего его.
Ней­ро­био­логи нашли эффек­тив­ный путь для иссле­до­ва­ния голов­ного мозга. Метод Пралле явля­ется осо­бенно при­вле­ка­тель­ным, поскольку маг­нит­ные поля спо­собны про­ни­кать в ткани без ущерба для них. Дру­гие методы для уда­лен­ного управ­ле­ния клетки мозга более агрес­сивны. Даже самые пере­до­вые дости­же­ния совре­мен­ной тех­ники, свя­зан­ные с исполь­зо­ва­нием имплан­ти­ро­ва­ния не справ­ля­ются с этой зада­чей.
Уни­вер­си­тет имеет все доку­менты, каса­ю­щи­еся гуман­ного исполь­зо­ва­ния и ухода за иссле­ду­е­мыми животными.

Источник - innovaworld.ru

К списку статей