Наука13 август 2024

Учени управляват ума и поведението на мишки с наночастици

Животинките станали по-добри към ближния, засилил се и майчиният им инстинкт

С една промяна на магнитно поле, мишки, проектирани със задействани от наночастици „превключватели“ в мозъците им, били подтикнати да се хранят, социализират и действат като умели майки.

Въпреки че експериментите с животни с цел „контрол на ума“ далеч не са нещо ново, те обикновено се случват с помощта на допотопни електроди, които свързват субекта към външна система. А това не само изисква инвазивна хирургия, но и поставя ограничения върху това колко свободно може да се движи опитното животно. Изследователи от Института за фундаментални науки (IBS) в Корея разработили метод за насочване на пътища в мозъка като използвали комбинация от генетика, наночастици и магнитни полета.

Технологията се нарича Nano-MIND, акроним от Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics. Системата е предназначена да спомогне за дистанционното задействане на невронни вериги за редица изследователски приложения. „Това е първата в света технология за свободно контролиране на специфични области на мозъка с помощта на магнитни полета“, заяви Джину Чеон, директор на IBS Center for Nanomedicine. Според него проектът ще бъде внедрен широко при изследване на мозъчни функции, сложни изкуствени невронни мрежи и нови лечения за неврологични разстройства.

Магнитната стимулация е нововъзникваща област на изследване в неврологията, където "промиването на мозъка" с импулси на електромагнетизъм масажира обширни мозъчни сектори, за да промени едва доловимо поведението на опитното животно. За да се насочат към конкретни вериги в мозъка, изследователите използвали методите на науката, наречена оптогенетика. Те генетично проектирали механизми в клетки, които могат лесно да бъдат задействани от източник на светлина.

Вместо да доставят светлина през локализирано влакно, както в оптогенетиката, йонните канали могат да бъдат включени магнитно с едно завъртане на малък задвижващ механизъм. Всичко, което се изисква, е заобикалящо поле, което е достатъчно силно, за да издърпа наночастицата.

Станало ясно, че е възможно буквално от разстояние да се "включва или изключва" желанието на мишката да яде или да не се храни, според намеренията на експириментатора.

Под въздействието на магнитното поле на група мишки било внедрено отвън нареждане да изядат само половината от храната. На втора група пък било наредено дистанционно да изядат двойно по-голямо количество от обикновено. Експериментите продължили и с мишки, които до момента на опита не се били срещали. Под диктовка отвън било насърчено тяхното приятелско и доброжелателно отношение една към друга.

Друг тест се прицелил в ключови рецептори в медиалната преоптична област, отговорна за родителската грижа. Докато магнитното поле било активно, на женски мишки било "вменено" да побързат и да се отзоват спешно на плач на мишлета. С изключено магнитно поле, майките били доста по-мудни в критичен за бебето им момент.

След време подобни нанотехнологии могат дори да лекуват нарушено психично здраве при хората или да играят важна роля в терапиите за инвалидизиращи неврологични състояния, като по този начин връщат пълния контрол на човека върху върху ума му.

Изследването е публикувано в Nature Nanotechnology .

Източник