طور باحثون طريقة غير جراحية للتحكم عن بعد في الخلايا العصبية داخل الدماغ، وذلك باستخدام المجالات المغناطيسية.
في تجربة هي الأولى من نوعها في العالم. نجح باحثون في مركز الطب النانوي التابع لمعهد العلوم الأساسية وجامعة يونسي بكوريا الجنوبية. في إثبات القدرة على التحكم في مناطق محددة من الدماغ لدى الفئران باستخدام المجالات المغناطيسية.
تقنية جديدة لعلاج الخلايا العصبية
يفتح هذا الاختراق، المعروف باسم تكنولوجيا Nano-MIND (الواجهة المغناطيسية الوراثية لديناميكيات الأعصاب). إمكانيات جديدة لفهم ومعالجة وظائف المخ المعقدة مثل: الإدراك والعاطفة والدافع.
وتتيح تقنية Nano-MIND التعديل الدقيق عن بعد للدوائر العصبية العميقة في الدماغ باستخدام المجالات المغناطيسية.
ويستفيد هذا النهج المبتكر من المجالات المغناطيسية والجسيمات النانوية الممغنطة لتنشيط الدوائر العصبية المستهدفة في الدماغ بشكل انتقائي. ما يوفر تقدمًا كبيرًا مقارنة بالطرق الحالية للتلاعب بالخلايا العصبية.
وفي دراسة، نُشرت مؤخرًا، اختبر باحثون من معهد العلوم الأساسية IBS وجامعة يونسي، وكلاهما في كوريا الجنوبية، تقنية طوروها للتلاعب عن بعد، وبدقة: بأجزاء معينة من الدماغ باستخدام المجالات المغناطيسية.
استخدام المجالات المغناطيسية في تطوير الدماغ
وقال تشيون جين وو؛ الباحث من قسم الهندسة الطبية النانوية في جامعة يونسي، والمشارك في الدراسة: “إنها أول تقنية في العالم للتحكم بحرية في مناطق معينة من الخلايا العصبية باستخدام المجالات المغناطيسية”.
وأضاف: “نتوقع استخدامها على نطاق واسع في الأبحاث لفهم وظائف الدماغ والشبكات العصبية الاصطناعية المتطورة؛ وتقنيات واجهة الدماغ والحاسوب ثنائية الاتجاه والعلاجات الجديدة للاضطرابات العصبية”.
وتُسمى تقنية الباحثين المتطورة Nano-MIND، وهي اختصار لـMagnetogenetic Interface for NeuroDynamics. كما أنها تعني واجهة مغناطيسية وراثية لعلم الأعصاب الديناميكي.
وفي حين تتطلب تقنية البصريات الوراثية، التي تتحكم في الخلايا العصبية بالضوء والتحفيز الكهربائي العميق للدماغ. المستخدمة لعلاج مرض باركنسون. زرع أقطاب كهربائية غازية في الدماغ، فإن “المغناطيسية الوراثية” هي تقنية لاسلكية يتم التحكم فيها عن بعد.
كيف تعمل التقنية؟
- تعتمد على الجسيمات النانوية الممغنطة.
- يتم تعديل أنواع معينة من الخلايا العصبية وراثيًا لاحتواء “مستقبلات مغناطيسية” تجذب هذه الجسيمات النانوية.
- عند تطبيق مجال مغناطيسي خارجي تتأثر الجسيمات النانوية؛ ما يؤدي إلى تنشيط الخلايا العصبية المستهدفة.
وتعتمد تقنية Nano-MIND على المجالات المغناطيسية والجسيمات النانوية الممغنطة. حيث يتم تعديل أنواع معينة من الخلايا العصبية وراثيًا للتعبير عن “مستقبلات مغناطيسية” تعمل على جذب الجسيمات النانوية الممغنطة المحقونة إلى سطحها.
ويتم تنشيط الخلايا العصبية عندما تنحني المغناطيسات الصغيرة المرتبطة بالمستقبلات استجابة لحقول مغناطيسية دوّارة منخفضة القوة للغاية يتم تطبيقها خارجيًا.
المصدر