纳米医学研究人员开发了利用磁场控制神经回路的新技术

韩国基础科学研究所（IBS）和延世大学纳米医学中心的研究人员公布了一项技术，该技术可以使用磁场操纵大脑的特定区域，有可能解开认知、情感和动机等高级大脑功能的秘密

该团队开发了世界上第一种纳米MIND（神经动力学磁生接口）技术，该技术允许使用磁性对特定的深部大脑神经回路进行无线、远程和精确的调制。这项研究发表在《自然纳米技术》杂志上

人脑包含1000多亿个神经元，它们在一个复杂的网络中相互连接。控制神经回路对于理解认知、情感和社会行为等高级大脑功能以及识别各种大脑疾病的原因至关重要

控制大脑功能的新技术也对推进脑机接口（BCI）产生了影响，例如Neuralink正在开发的那些BCI，其目的是通过思考来控制外部设备

虽然磁场因其安全性和穿透生物组织的能力而长期用于医学成像，但用磁场精确控制大脑回路一直是科学家面临的重大挑战

关键创新在于纳米磁受体在特定神经元类型和大脑回路中的选择性表达，并在精确的时刻用旋转磁场激活它们，从而实现对神经活动的时空控制

首先，纳米MIND技术通过选择性激活负责母体行为的内侧视前区（MPOA）的抑制性GABA受体来证明其能力。在非母体雌性小鼠中激活这些神经元显著增加了养育行为，例如将幼崽带到巢穴，类似于母体小鼠

此外，该技术还通过靶向下丘脑外侧的动机回路来调节进食行为。这些区域内抑制性神经元的激活导致小鼠食欲和进食行为100%增加。相反，激活兴奋性神经元会导致食欲和进食行为减少50%以上

这些结果表明，纳米MIND技术可以选择性地激活所需的大脑回路，双向调节更高的大脑功能，为神经科学的进步和潜在的治疗应用铺平了道路

纳米医学中心主任Cheon Jinwoo表示：“这是世界上第一项利用磁场自由控制特定大脑区域的技术。我们预计它将被广泛应用于研究，以了解大脑功能、复杂的人工神经网络、双向脑机接口技术和神经系统疾病的新疗法。”