新研究指出磁场或能操纵人脑

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來源:大紀元



“经颅磁刺激”（transcranial magnetic stimulation, TMS）示意图。(Shutterstock)

【大纪元2024年09月08日讯】（大纪元记者薛止墨编译报导）光遗传学（optogenetics）可通过光线控制特定的基因改造后的神经元，受到这一领域的启发，韩国科学家运用了一种类似的技术，可以使用磁场对大脑神经元进行操作并对其进行控制。

在一连串的实验中，科学家成功通过操控被称为“外侧下丘脑”（lateral hypothalamus）的特定区域，来控制老鼠的进食、社交以及亲子行为。这项技术具有巨大潜力，特别是在治疗重大神经障碍方面，以及“经颅磁刺激”（transcranial magnetic stimulation）这一快速发展的领域。

当人们被问及如果能拥有一项超能力，他们会选择什么时，心灵控制经常是热门选项。现在，韩国基础科学研究院（IBS）与延世大学的科学家们正利用磁场控制老鼠，让这个想法逐步接近现实。

这项技术的突破有朝一日或许能够帮助科学家深入了解人类的高等脑功能，并解决一些最棘手的精神健康问题。

为了打造这种宛如科幻小说中的技术，研究团队开发了一种名为“磁遗传神经动力学介面”（Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics，简称Nano-MIND）的装置，这个装置用来操纵与认知、情绪和动力相关的大脑特定区域。这项被称为磁遗传学的技术，其基本原理利用了纳米粒子开关，这些开关能够通过非侵入性磁场被开启或关闭，从而控制某些基础的大脑功能。该研究结果于7月2日发表在《自然‧纳米技术》期刊中。

IBS纳米医学中心主任，也是该研究共同作者的Jinwoo Cheon在新闻发布会上表示：“这是全球首个利用磁场自由操控特定大脑区域的技术。我们预期这项技术将广泛应用于研究，以深入探索大脑功能、发展高级人工神经网络、双向人脑-电脑介面技术，以及开发治疗神经疾病的新方法。”

虽然使用磁刺激进行治疗已不是新鲜事，但试图精确控制特定心智活动则是一个全新的尝试。为了达成这一创举，IBS的科学家们首先针对了大脑外侧下丘脑的受体，这是一个与饮食和奖赏行为紧密相关的区域。

研究人员发现，当老鼠进入能激活兴奋性神经元的磁场中时，其进食行为减少了50%，而当抑制性神经元被激活时，咀嚼行为则增加了100%。在针对外侧下丘脑进行的相似实验也显示，磁场的影响使老鼠对陌生的同类表现得更加友善。

团队最后对大脑的内侧视前区进行了实验，这是下丘脑中与亲子照顾行为密切相关的区域。实验结果显示，相较于那些未受磁场影响的老鼠，装有Nano-MIND的老鼠对小鼠的叫声有更直接的反应。

磁遗传学这一领域是基于先前光遗传学实验的基础上发展而来。2016年，斯坦福大学的科学家在老鼠的头部和右腿植入了LED灯，这是光遗传学的一部分，这项技术能够激活对光闪烁有反应的基因改造后的神经元。同时，“经颅磁刺激”（TMS）已在治疗人类严重抑郁症状方面展现出潜力。虽然使用像Nano-MIND这样的医疗装置更加复杂，但这种技术未来有可能为多种人类神经疾病提供类似的治疗效果。