علماء يتحكمون بالفئران عن بعد

طور باحثون من معهد العلوم الأساسية (IBS) في كوريا الجنوبية، طريقة للتحكم في الدماغ عن بعد باستخدام مزيج من الجينات، والجسيمات النانوية، والمجالات المغناطيسية.

التحفيز المغناطيسي هو مجال ناشئ في علم الأعصاب، حيث يعمل غسل الدماغ، بنبضات كهرومغناطيسية، على تدليك مناطق بأكملها لتغيير سلوكها بشكل خفي.

ولاستهداف دوائر معينة، استلهم الباحثون من نوع من الأبحاث يسمى البصريات الوراثية. والتي تعمل بالهندسة الوراثية في الخلايا، والتي يمكن تنشيطها بسهولة بواسطة مصدر ضوء.

قام فريق البحث بدمج قنوات الأيونات في مجموعات مستهدفة من خلايا الدماغ في الفئران. وبمجرد تحريك مجال مغناطيسي، تم دفع الفئران المعدلة وراثيًا بـ “مفاتيح”. والتي يتم تنشيطها بجسيمات نانوية داخل أدمغتها، إلى التغذية والتواصل الاجتماعي. ويطلق على هذه التكنولوجيا اسم “نانو مايند”.

يقول جين وو تشيون، المؤلف الرئيسي، ومدير مركز “IBS” للطب النانوي: “هذه هي أول تقنية في العالم للتحكم بحرية في مناطق معينة من الدماغ باستخدام المجالات المغناطيسية”.

ويضيف تشيون: “نتوقع أن يتم استخدامها على نطاق واسع في البحث لفهم وظائف الدماغ. والشبكات العصبية الاصطناعية المتطورة، وتقنيات واجهة الدماغ والحواسب ثنائية الاتجاه، والعلاجات الجديدة للاضطرابات العصبية”.

وبدلاً من توصيل الضوء عبر ألياف موضعية، كما هو الحال في علم البصريات الوراثية. يمكن تشغيل قنوات الأيونات مغناطيسيًا بواسطة محرك صغير. كل ما هو مطلوب هو مجال محيط قوي بما يكفي لسحب الجسيمات النانوية.

صمم الباحثون ثلاثة اختبارات مختلفة. يتعلق الأول بالمستقبلات المشاركة في سلوكيات التغذية، والثاني بالتواصل الاجتماعي، والثالث في رعاية الوالدين.

ووفقا للدراسة، كشفت مراقبة حركات الحيوانات وتناول الطعام داخل وخارج المجال المغناطيسي عن اختلافات كبيرة. أظهرت أنه من الممكن حرفيًا تبديل رغبة الفأر في الأكل وإيقافها حسب الرغبة.

تحت تأثير المجال المغناطيسي، تناولت مجموعة من الفئران التي تعمل مفاتيحها على الخلايا العصبية المثيرة نصف كمية الطعام فقط. وأكلت مجموعة ثانية ذات خلايا عصبية مثبطة مصممة ضعف الكمية بينما كان المجال المغناطيسي نشطًا.

وقد أظهر وضع فأر مُصمم هندسيًا بشكل مناسب في حجرة تحتوي على فأر لم يلتق به من قبل. أثناء نشاط المجالات المغناطيسية، أن أشكال السلوك “الودية” يمكن تشجيعها لدى الفئران.

واستهدف اختبار آخر مستقبلات رئيسية في ما يُعرف بالمنطقة البصرية الوسطى. والتي تشارك في رعاية الوالدين.

واستجابت الفئران الإناث التي تحفزها تقنية الـ”نانو مايند” في المنطقة البصرية الوسطى، بشكل مختلف تمامًا لصراخ الفئران الصغيرة. حيث اقتربت منها بسرعة أكبر وجلست بجانبها لفترات أطول أثناء وجودها تحت تأثير المجالات المغناطيسية.

وبحسب الدراسة، إن امتلاك مثل هذه التقنية الدقيقة على دوائر معينة في الدماغ. ستكون بمثابة قفزة علمية للباحثين الذين يسعون إلى رسم خرائط للمسارات العصبية، أو اختبار علاجات جديدة.