درمان مغز بدون جراحی! / جهش نوین با نانودیسک‌های مغناطیسی
به گزارش خبرنگار آژانس علم و فناوری یورنا، دانشمندان MIT روش جدیدی برای تحریک مغز بدون نیاز به ایمپلنت های تهاجمی یا تغییرات ژنتیکی ابداع کرده اند.
این روش با استفاده از نانو دیسک‌های مغناطیسی مدرن، امکان تحریک بخش‌های مختلف مغز را به روشی کمتر تهاجمی ارائه می‌دهد و می‌تواند به عنوان جایگزینی برای درمان‌های تحریکی بدون نیاز به کاشت فیزیکی و دستکاری ژنتیکی مورد استفاده قرار گیرد.
به گفته محققان MIT، این دیسک های کوچک با قطر حدود 250 نانومتر (حدود پنج صدم عرض یک موی انسان)، مستقیماً به محل مورد نظر در مغز تزریق می شوند و سپس می توانند با اعمال یک مغناطیسی خارجی فعال شوند. زمینه این نانوذرات که در مقاله‌ای در مجله Nature Nanotechnology توضیح داده شده‌اند، می‌توانند در تحقیقات زیست پزشکی و شاید در کاربردهای بالینی در آینده مورد استفاده قرار گیرند. این تحقیق توسط Polina Anikeeva، استاد بخش مهندسی مواد و مغز و علوم شناختی MIT، و دانشجوی فارغ التحصیل Yeh-Ji Kim و همچنین 17 محقق دیگر از MIT و آلمان انجام شد.
تحریک عمقی مغز (DBS) یک روش درمانی رایج است که در آن الکترودهایی در قسمت‌های خاصی از مغز کاشته می‌شود تا علائم برخی بیماری‌های عصبی-روان‌پزشکی مانند بیماری پارکینسون و اختلال وسواس فکری-اجباری را کاهش دهد. اما پیچیدگی جراحی و عوارض بالینی مرتبط با تحریک عمیق مغز، کاربردهای آن را محدود کرده است. نانو دیسک های جدیدتر می توانند جایگزین ملایم تری برای دستیابی به نتایج مشابه باشند.
روش های قبلی تحریک مغز بدون ایمپلنت به دلیل محدودیت در وضوح فضایی و توانایی هدف قرار دادن مناطق عمیق مغز با مشکلاتی روبرو بوده است. در دهه گذشته، تیم تحقیقاتی Enkeva و دیگران از نانومواد مغناطیسی برای انتقال سیگنال‌های مغناطیسی از راه دور برای تحریک مغز استفاده کرده‌اند، اما این روش‌ها نیاز به تغییرات ژنتیکی داشتند و نمی‌توان آن را برای انسان اعمال کرد.
کیم، دانشجوی گروه Enkeva، این فرضیه را مطرح کرد که یک نانو ماده الکترومغناطیسی که می تواند مغناطیس را به ولتاژ الکتریکی تبدیل کند، می تواند راهی برای تحریک مغناطیسی مغز در فاصله فراهم کند.
او موفق به ساخت نانودیسک های مغناطیسی و الکتریکی جدید شد که از یک هسته مغناطیسی و یک پوسته پیزوالکتریک تشکیل شده و با اعمال میدان مغناطیسی خارجی، تکانه های الکتریکی را به نورون ها ارسال می کند.
یکی از عوامل موثر در کارایی این نانودیسک ها شکل دیسکی آنهاست. در روش های قبلی از نانوذرات کروی استفاده می شد اما اثر الکترومغناطیسی ضعیف بود. این شکل دیسک خواص مغناطیسی را بیش از هزار بار افزایش داد. آزمایشات روی سلول های عصبی کشت شده نشان داد که این دیسک ها قادرند این سلول ها را با پالس های مغناطیسی کوتاه بدون نیاز به دستکاری ژنتیکی تحریک کنند.
دانشمندان این نانودیسک‌ها را به مغز موش‌ها تزریق کردند و سپس توانستند ناحیه خاصی از مغز آنها را با استفاده از آهنربای الکتریکی ضعیف تحریک کنند. این تحریک مغناطیسی بر فعالیت نورون ها و رفتار موش ها تأثیر گذاشت. محققان همچنین توانستند با تحریک هیپوتالاموس، ناحیه ای که معمولا برای کاشت الکترود برای مدیریت بیماری پارکینسون استفاده می شود، کنترل حرکتی را در موش ها اصلاح کنند.
اگرچه این نانوذرات نتایج امیدوارکننده‌ای را در مدل‌های حیوانی نشان داده‌اند، اما استفاده بالینی در انسان به تحقیقات بیشتر و آزمایش‌های ایمنی جامع نیاز دارد، که Anikeeva گفت ممکن است به همکاری با سایر موسسات برای انجام تحقیقات ایمنی در مقیاس بزرگ نیاز داشته باشد.
انتهای پیام/
