Ученые из Weill Cornell Medicine, Университета Рокфеллера и Медицинской школы Икана в Маунт-Синай, разработали технологию, которая позволяет неинвазивно управлять определенными нейросетями с помощью магнитных полей.
Эта технология может в будущем помочь в изучении мозга и создании на ее основе новых методов лечения психических и неврологических заболеваний, таких как депрессия, болезнь Паркинсона, ожирение и хроническая боль.
Результаты проведенного исследования были опубликованы в Science Advances.
Эксперименты на мышах показали, что можно активировать или выключать определенные популяции нейронов и действовать на моторные функции. Так, например, в ходе эксперимента удавалось уменьшить аномальные движения в мышиной модели болезни Паркинсона.
Ученые предполагают, что разработанная технология магнитогенетики может быть в будущем использована для лечения пациентов с различными заболеваниями.
Главной целью нейробиологов было получение возможности управлять нейронными цепями в режиме реального времени, без нарушения способности нормально двигаться. С помощью технологии оптогенетики, например, можно включать или выключать выбранные нейроны с помощью импульсов света, но текущие методики проводятся с помощью инвазивного аппарата.
Модуляцию определенных зон также можно проводить с помощью глубокой стимуляции мозга, но для этого также необходимо использовать имплантированное устройство.
После проведения ранних работ доктор Фридман и доктор Стэнли разработали эту магнитогенетическую технологию.
В этой технологии методы генной терапии используются для доставки сконструированного белка ионного канала к выбранному типу нейронов. Белок ионного канала выполняет роль переключателя поврежденных нейронов и реагирует на магнитное поле, так как прикрепляется как антитело к ферритину.
С помощью минимально инвазивной хирургии генная терапия доставляется в определенные области мозга и с помощью достаточно сильного магнитного поля можно воздействовать на захваченные ферритином атомы железа, чтобы открыть или закрыть канал, что приводит к активации или ингибированию нейрона.
В ходе тестирования ученым удавалось активировать или тормозить нейроны и тормозить движения. Также им удалось улучшить двигательные нарушения в мышиной модели болезни Паркинсона.
В ходе экспериментов не были выявлены какие-либо побочные действия.
Ученые планируют продолжить исследования и изучить возможность использования технологии для лечения психических расстройств и даже хронической периферической невропатии.
