新技术用磁场调控大脑特定回路

科技日报北京7月23日电 （记者刘霞）韩国基础科学研究所（IBS）和延世大学纳米医学中心科学家携手，成功开发出名为“神经动力学磁生接口”（Nano-MIND）的磁遗传学技术。该技术首次使用磁场，对大脑深处特定神经回路进行无线远程精确调控，有助科学家揭示认知、情感和动机等高级大脑功能的秘密，为神经疾病提供新疗法。相关论文发表于新一期《自然·纳米技术》杂志。

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，以及确定各种大脑疾病的原因至关重要。虽然磁场长期用于医学成像，但用磁场精确控制大脑回路一直面临重大挑战。

此次最新开发的Nano-MIND技术能利用磁场和磁化纳米粒子选择性地激活大脑中的特定神经回路，因此能够无线远程控制大脑特定区域，从而调节动物的情绪、社会行为和动机等复杂的大脑功能。

在实验中，团队利用Nano-MIND技术，选择性激活未生育的雌性小鼠脑中负责母体行为的内侧视前区（MPOA）的抑制性GABA受体，显著增加了它们的养育行为。此外，研究人员还利用该技术，靶向激活下丘脑外侧的动机回路来调节动物的进食行为。结果表明，激活这些区域内抑制性神经元，会100%增加小鼠食欲和进食行为。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。

团队表示，这些结果证实，Nano-MIND技术可以选择性地激活特定大脑回路，双向调节更高级大脑功能。他们希望该技术能帮助科学家广泛了解大脑功能、开发复杂的人工神经网络和双向脑机接口技术，并为神经疾病开辟新的治疗途径。