Acești magneți microscopici permit controlul creierului de la distanță

DAILY BEAST: These Microscopic Magnets Let You Remote Control the Brain

Acești magneți microscopici permit controlul creierului de la distanță

CUM FUNCȚIONEAZĂ?

‘Aveți încredere în noi: Este de fapt un lucru bun!’

De Miriam Fauzia, 24 Februarie 2022, DAILY BEAST

Prin amabilitatea Universității din Miami

Dacă credeți că mașinile cu telecomandă sunt distractive, așteptați să auziți asta: Oamenii de știință au dezvoltat o modalitate de a controla de la distanță celulele creierului folosind magneți.

Într-un studiu publicat miercuri în revista AdvancedScience, o echipă de cercetători de la University College London a găsit o modalitate de a atașa mici particule magnetice, sau micromagneți, la celulele cerebrale numite astrocite. Atunci când un magnet mai puternic este fluturat deasupra capului, micromagneții atașați acționează în esență ca niște întrerupătoare mecanice, care încurajează astrocitele în formă de stea să execute funcții specifice, oferindu-le cercetătorilor un anumit grad de control asupra creierului.

„Astrocitele sunt abundente în creier, și sunt esențiale pentru menținerea sănătății creierului”, a declarat Yichao Yu, cercetător în neuroștiințe la UCL, și autorul principal al studiului, pentru The DailyBeast prin e-mail. „În ultimii ani, rolurile lor în reglarea fiziologiei, a cogniției și a comportamentului sunt, de asemenea, din ce în ce mai mult recunoscute”.

De obicei, atunci când oamenii de știință modelează celulele creierului pentru a îndeplini sarcini specifice în laborator, ei modifică genetic aceste celule pentru a fi mai sensibile la lumină sau la prezența anumitor substanțe chimice.

Yu și echipa sa au adoptat o abordare diferită în experimentul lor, renunțând la modificarea genetică și exploatând în schimb faptul că astrocitele sunt sensibile în mod intrinsec la stimulii mecanici. Ei au injectat micromagneți direct în creierul șobolanilor de laborator. Acești micromagneți au fost ghidați de anticorpi pentru a ateriza direct pe suprafața astrocitelor. Când cercetătorii au expus șobolanii la un magnet extern mai mare, forțele magnetice au declanșat o stimulare mecanică care a intensificat activitatea celulară în astrocite.

Ca urmare, astrocitele încărcate cu micromagneți activează în mod esențial partea creierului în care se află. De exemplu, dacă sunt pornite în partea creierului care reglează tensiunea arterială (numită trunchi cerebral), rezultatul este o creștere a tensiunii arteriale, ceea ce este exact ceea ce Yu și echipa sa au observat.

Nici măcar straturile de țesut, os și mușchi nu pot împiedica interacțiunile magnetice să aibă loc – ceea ce înseamnă că aceasta este o modalitate complet neinvazivă de a modifica funcțiile creierului.

„Acesta este unul dintre punctele forte ale abordării noastre”, a declarat Yu. „Țesutul biologic nu împiedică în mod semnificativ câmpul magnetic pe care îl aplicăm. Ca urmare, un câmp magnetic poate ajunge fără probleme la țesutul profund”. Magnetul extern ar putea fi ceva la fel de bine cunoscut și utilizat pe scară largă precum un aparat RMN.

Controlul astrocitelor cu ajutorul micromagneților ar putea deschide o nouă cale de a studia afecțiuni neurologice precum epilepsia și accidentul vascular cerebral. Mai departe, ar putea chiar să ne arate o modalitate de a trata direct aceste tipuri de probleme.

Yu și echipa sa doresc să ducă aspectul neinvaziv al acestei abordări la un nivel superior, și să elimine necesitatea de a deschide craniul pentru a introduce micromagneții pe celulele cerebrale.

În timp ce potențialul lor clinic complet nu a fost încă deblocat, acești mici magneți promit să stârnească o adevărată vâlvă în știința creierului din anii următori.