کنترل حرکت موش‌ها

شیوه جدید از آهنرباها برای ایجاد حرارت ملایم و فعال‌سازی نورون‌های خاص بهره می‌برد. این تحریک حرارتی-مغناطیسی بر روی موش‌هایی انجام شد که به طور ژنتیکی مهندسی شده‌ بودند طوری که سلول‌های موجود در نورون‌های هدف، کانال‌های یونی حساس به دما تولید کنند.

دانشمندان سپس نانوذراتی را به داخل این بخش‌های مغز تزریق کردند و در آنجا نانوذرات به نورون‌ها چسبیدند. این ذرات از هسته هیدرواکسیدآهن-کبالت با پوشش هیدراکسیدآهن-منگنز تولید شده‌ بودند. زمانی که یک میدان مغناطیسی متناوب به این ذرات اعمال می‌شود، به سمت عقب و جلو حرکت می‌کنند و این امر موجب گرم شدن آن‌ها می‌شود. این موضوع به نوبه خود باعث بازشدن کانال‌های یونی و فعال‌شدن نورون‌های خاص می‌شود.

"آرند پرال" (Arnd Pralle)، رهبر ارشد این مطالعه، گفت: با استفاده از این روش، می‌توانیم گروه بسیار کوچکی از سلول‌ها را در ناحیه‌ای به عرض 100 میکرومتر هدف قرار دهیم.

وی و همکارانش این شیوه را بر روی موش‌ها آزمایش کردند و سه بخش مختلف مغز آن‌ها را هدف قرار دادند. با تحریک‌ کردن سلول‌های موجود در غشای حرکتی این حیوانات، آن‌ها شروع به دویدن کردند؛ همچنین تحریک کردن جسم مخطط  مغز موجب چرخیدن آن‌ها و تحریک کردن بخش عمیقی از مغز  موش‌ها باعث توقف کامل این حیوانات شد.

محققان امیدوارند روزی بتوانند از دستاورد جدید برای ارائه درمان‌های بهتر برای بیماری‌ها یا آسیب‌هایی استفاده کنند که بر نورون‌های خاص تاثیر می‌گذارند. از جمله این بیماری‌ها می‌توان به پارکینسون، فلج، صرع و شاید حتی افسردگی اشاره کرد.

آن‌ها بر این باورند تحریک مغناطیسی-حرارتی در مقایسه با تکنیک‌هایی مانند اپتوژنتیک کمتر تهاجمی است و موش‌هایی که این شیوه روی آن‌ها آزمایش شد، هیچ آسیبی به مغزشان نرسید.

گام بعدی این مطالعه، استفاده از این روش برای تحریک‌کردن چندن بخش مغز به طور همزمان است.

جزئیات این تحقیق در مجله eLife قابل مشاهده است.