新技術用磁場調控大腦特定回路

科技日報北京7月23日電 （記者劉霞）韓國基礎科學研究所（IBS）和延世大學納米醫學中心科學家攜手，成功開發出名為“神經動力學磁生接口”（Nano-MIND）的磁遺傳學技術。該技術首次使用磁場，對大腦深處特定神經回路進行無線遠程精確調控，有助科學家揭示認知、情感和動機等高級大腦功能的秘密，為神經疾病提供新療法。相關論文發表于新一期《自然·納米技術》雜志。

控制神經回路對于理解認知、情感和社會行為等高級大腦功能，以及確定各種大腦疾病的原因至關重要。雖然磁場長期用于醫學成像，但用磁場精確控制大腦回路一直面臨重大挑戰。

此次最新開發的Nano-MIND技術能利用磁場和磁化納米粒子選擇性地激活大腦中的特定神經回路，因此能夠無線遠程控制大腦特定區域，從而調節動物的情緒、社會行為和動機等復雜的大腦功能。

在實驗中，團隊利用Nano-MIND技術，選擇性激活未生育的雌性小鼠腦中負責母體行為的內側視前區（MPOA）的抑制性GABA受體，顯著增加了它們的養育行為。此外，研究人員還利用該技術，靶向激活下丘腦外側的動機回路來調節動物的進食行為。結果表明，激活這些區域內抑制性神經元，會100%增加小鼠食欲和進食行為。相反，激活興奮性神經元會導致食欲和進食行為減少50%以上。

團隊表示，這些結果證實，Nano-MIND技術可以選擇性地激活特定大腦回路，雙向調節更高級大腦功能。他們希望該技術能幫助科學家廣泛了解大腦功能、開發復雜的人工神經網絡和雙向腦機接口技術，并為神經疾病開辟新的治療途徑。