Уютный сайт о здоровье

  • РУС

Магнитное поле может активировать клетки мозга на расстоянии

Магнитное поле может активировать клетки мозга на расстоянии

Ученые использовали магнитное поле для активации отдельных нейронов мозга, вызывая тем самым движения, которые включают в себя бег, вращение, потерю и возобновление контроля над конечностями. Это может привести к успехам в изучении и лечении неврологических заболеваний.

Разработанная методика называется магнитотермической стимуляцией. Это дает невротикам мощный новый инструмент – дистанционный, минимально инвазивный способ запуска активности в мозгу, включение и выключение определенных групп клеток, чтобы изучить, как эти изменения влияют на физиологию.

«Сейчас проводится большая работа по картированию нейронных схем, которые контролируют поведение и эмоции», — говорит ведущий исследователь Арнд Пралле, доктор философии, профессор физики в Университете искусств и наук Буффало. «Техника, которую мы разработали, может значительно помочь изучить особенности работы нашего мозга».

Читайте также: Открыт новый тип клеток головного мозга

Понимание того, как работает мозг — как разные части организма взаимодействуют друг с другом и контролируют поведение, — является ключом к разработке методов лечения заболеваний, которые связаны с травмой или сбоем определенных наборов нейронов. В эту категорию входят травматические повреждения головного мозга, болезнь Паркинсона, дистония, периферический паралич, а также депрессия и эпилепсия.

Магнитотермическая стимуляция основывается на использовании магнитных наночастиц для стимуляции нейронов, оснащенных температурно-чувствительными ионными каналами.

У мышей команда Pralle были активированы три отдельные области мозга, для того чтобы вызвать специфические двигательные функции. Стимулирование клеток в моторной коре привело к тому, что животные бежали, в то время как активация клеток в полосатом теле вызывала поворот животных. Когда ученые активировали более глубокую область мозга, мыши застыли на месте и не могли двигать конечностями.

Как работает магнитотермическая стимуляция?

работа мозга

Во-первых, ученые используют генную инженерию для введения специальной цепи ДНК в целевые нейроны, заставляя эти клетки производить нагреваемый ионный канал. Затем ученые внедряют специально созданные магнитные наночастицы в одну и ту же область мозга. Эти наночастицы защелкиваются на поверхности целевых нейронов, образуя тонкое покрытие, такое как кожа лука.

Когда к мозгу прикладывается переменное магнитное поле, это заставляет намагничивание наночастиц создавать тепло, которое нагревает целевые клетки. Это приводит к тому, что чувствительные к температуре ионные каналы, побуждают нейроны к действию. Частицы, которые были использованы, состояли из ядра кобальта-феррита, окруженного марганцево-ферритовой оболочкой.

Читайте также: Интернет-зависимость меняет работу головного мозга

Один из самых известных методов — оптогенетика — использует свет вместо магнетизма и тепла для активации клеток. Но оптогенетика обычно требует имплантации крошечных волоконно-оптических частиц в мозг, тогда как магнитотермическая стимуляция осуществляется дистанционно, что менее инвазивно, говорит Прале. Он добавляет, что даже после того, как мозг мышей несколько раз стимулировался, целевые нейроны не проявляли никаких признаков повреждения.

Следующий шаг в исследовании — использование магнитотермической стимуляции для активации и угнетения нескольких областей мозга у мышей одновременно. Пралл работает над этим проектом с исследователем Массачусетского технологического института Полиной Аникеевой, доктором философии и Гарвардской медицинской школой.

Добавить комментарий

Войти через Ваше имя
Пожалуйста, укажите ваше имя
Электронная почта
Пожалуйста, укажите ваш e-mail
Комментарий
Пожалуйста, оставьте комментарий

наверх
Данная информация предоставлена
с ознакомительной целью.
Не занимайтесь самолечением
Яндекс.Метрика
bigmir)net TOP 100