محققان مؤسسه علوم پایه (IBS) و دانشگاه Yonsei در کره جنوبی نانو مایند را توسعه داده اند که اولین دستگاه در جهان است که مدارهای عصبی عمیق مغز را با استفاده از مغناطیس تعدیل میکند.
رابط مغناطیسی برای NeuroDynamics (MIND)، این دستگاه می تواند عملکردهای آینده مغز مانند احساسات، شناخت و حتی انگیزه را باز کند.
در طی میلیون ها سال تکامل، مغز انسان به شبکه ای پیچیده از نورون ها تبدیل شده است که میتواند مقادیر زیادی از وظایف را به شیوهای بسیار کارآمد پردازش کند. استارتآپ هایی مانند نورالینک از ایلان ماسک مشتاق هستند تا از این شبکه بهره ببرند و قدرت پردازش عظیم مغز را برای انجام عملکردهای خاص باز کنند.
با این حال، مغز انسان همچنین مرکز عملکردهای پیچیده ای مانند احساسات، رفتار اجتماعی و شناخت است. تکرار این عملکردها در هوش مصنوعی دشوار بوده و بین انسان ها متفاوت است. یک تیم تحقیقاتی به رهبری جین وو چئون، استاد بیوشیمی در دانشگاه Yonsei، مشتاق بودند بدانند که آیا می توان این عملکردها را با استفاده از فناوری بی سیم دقیقاً کنترل کرد یا خیر.
مغناطیس – یک رویکرد آزمایش شده
علم پزشکی با استفاده از میدان های مغناطیسی برای اهداف تصویربرداری غریبه نیست. برخلاف فناوری هایی مانند اشعه ایکس، میدان های مغناطیسی میتوانند بدون هیچ خطری در اثر قرار گرفتن در معرض آسیب به بافت ها نفوذ کنند. به همین دلیل است که دانشمندان تلاش کرده اند مدارهای مغز را با مغناطیس کنترل کنند. با این حال، آنها هنوز به موفقیت های زیادی دست پیدا نکرده اند.
برای غلبه بر این مسائل، محققان IBS و دانشگاه Yonsei از نانوذرات مغناطیسی استفاده کردند تا مناطقی از مغز و مدارهای مرتبط با آنها را به صورت انتخابی فعال کنند.
محققان با استفاده از بیان انتخابی ذرات نانومغناطیسی با چرخش میدان های مغناطیسی در لحظات دقیق، به کنترل مکانی-زمانی فعالیت عصبی دست یافتند – آنها می توانند به طور خاص مناطق را در فواصل زمانی مورد نظر هدف قرار دهند تا فقط عملکردهای مورد نظر را به دست آورند.
محققان با موش ها به عنوان مدلی برای مطالعات خود کار کردند و به نتایج خارق العاده ای دست یافتند.
افزایش اشتها در صورت تقاضا
محققان فناوری خود را با فعال کردن انتخابی گیرنده های GABA در ناحیه پرهاپتیک میانی مغز (MPOA) نشان دادند که مسئول کنترل مهاری اشتها در موش ها است.
این تیم با استفاده از رویکرد خود توانست نورون های بازدارنده مسیر را فعال کند که باعث افزایش 100 درصدی رفتار تغذیه و اشتها در موش های آزمایش شده شد. هنگامی که گیرنده گابا فعال شد، رفتار تغذیه به 50 درصد کاهش یافت و محققان کاهش اشتها را در موش ها مشاهده کردند.
این فناوری نه تنها رفتار خوردن، بلکه در تعدیل رفتار موش هایی که هرگز مادر نشده اند نیز موفق بود. هنگامی که این موش ها فعال شدند، رفتارهای تربیتی را برای توله ها نشان دادند. آنها را به لانه خود آوردند، کاری که فقط موش های مادر انجام می دهند.
آزمایش ها نشان میدهد که فناوری Nano-MIND نه تنها میتواند به صورت انتخابی مورد استفاده قرار گیرد، بلکه میتواند به طور ایمن برای افزایش و کاهش عملکرد مغز نیز استفاده شود. این اولین فناوری در جهان است که مناطق خاصی از مغز را با استفاده از میدان های مغناطیسی آزادانه کنترل می کند.
جین وو چئون، مدیر مرکز نانوپزشکی در IBS گفت: “ما انتظار داریم که به طور گسترده در تحقیقات برای درک عملکردهای مغز، شبکه های عصبی مصنوعی پیچیده، فناوریهای BCI دو طرفه و درمان های جدید برای اختلالات عصبی استفاده شود.”
دیدگاهتان را بنویسید