اولین فناوری مغناطیسی کنترل ذهن برای تنظیم رفتار، احساسات و گرسنگی
محققان مؤسسه علوم پایه (IBS) و دانشگاه یانسه در کره جنوبی دستگاهی به نام Nano MIND توسعه داده‌اند، اولین دستگاه جهان برای تنظیم مدارهای عصبی عمقی مغز با استفاده از مغناطیس. این دستگاه، Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics (MIND)، می‌تواند کارکردهای آینده مغز مانند احساسات، شناخت و حتی انگیزه را امکان‌پذیر سازد.
در طول میلیون‌ها سال تکامل، مغز انسان به شبکه‌ای پیچیده از نورون‌ها تبدیل شده که قادر به پردازش وظایف بسیاری با کارایی بالاست. استارتاپ‌هایی مانند Neuralink ایلان ماسک می‌خواهند از این شبکه استفاده کرده و قدرت پردازشی عظیم مغز را برای انجام وظایف خاص بهره‌برداری کنند.
اما مغز انسان همچنین مرکز کارکردهای پیچیده‌ای مانند احساسات، رفتار اجتماعی و شناخت است. این کارکردها در هوش مصنوعی دشوار به تقلید بوده و بین انسان‌ها متفاوت است. تیم تحقیق به رهبری جین‌وو چئون، استاد بیوشیمی در دانشگاه یانسه، می‌خواست بداند آیا این کارکردها را می‌توان با دقت و با استفاده از فناوری بی‌سیم کنترل کرد یا خیر.
مغناطیس – رویکردی آزمایش شده
علوم پزشکی با استفاده از میدان‌های مغناطیسی برای تصویربرداری ناآشنا نیست. برخلاف فناوری‌هایی مانند اشعه ایکس، میدان‌های مغناطیسی می‌توانند به بافت‌ها نفوذ کنند بدون اینکه خطر آسیب ناشی از تابش وجود داشته باشد. به همین دلیل دانشمندان تلاش کرده‌اند که مدارهای مغزی را با مغناطیس کنترل کنند. با این حال، تاکنون به موفقیت قابل توجهی دست نیافته‌اند.
برای غلبه بر این مسائل، محققان IBS و دانشگاه یانسه از نانوذرات مغناطیسی شده برای فعال‌سازی نواحی مغز و مدارهای مرتبط با آنها به‌طور انتخابی استفاده کردند. با استفاده از بیان‌های انتخابی ذرات نانو مغناطیسی با چرخش میدان‌های مغناطیسی در لحظاتی دقیق، محققان کنترل زمان-مکانی فعالیت عصبی را بدست آورده‌اند - توانستند نواحی خاصی را در بازه‌های زمانی مورد نظر هدف قرار دهند تا فقط کارکردهای مطلوب بدست آید.
محققان با مدل‌های موش برای مطالعات خود کار کردند و نتایج فوق‌العاده‌ای بدست آوردند.
افزایش اشتها به صورت دلخواه
محققان فناوری خود را با فعال‌سازی انتخابی گیرنده‌های GABA در ناحیه پره‌اپتیک میانی مغز (MPOA) نشان دادند که مسئول کنترل بازدارندگی اشتها در موش‌ها و رت‌ها است.
با استفاده از روش خود، تیم تحقیق توانستند نورون‌های بازدارنده مسیر را فعال کنند که رفتار تغذیه‌ای و اشتها را به میزان ۱۰۰ درصد در موش‌ها افزایش داد. وقتی گیرنده GABA فعال شد، رفتار تغذیه‌ای به ۵۰ درصد کاهش یافت و محققان کاهش اشتها در موش‌ها را مشاهده کردند.
این فناوری نه تنها رفتار تغذیه‌ای بلکه رفتار موش‌هایی که هرگز مادر نبوده‌اند را نیز تنظیم کرد. هنگام فعال‌سازی، این موش‌ها رفتار پرورش‌دهی به توله‌ها نشان دادند و آنها را به لانه‌های خود بردند، چیزی که فقط موش‌های مادر انجام می‌دهند.
این آزمایشات نشان می‌دهد که فناوری Nano-MIND نه تنها می‌تواند به‌طور انتخابی مورد استفاده قرار گیرد بلکه می‌تواند ایمن نیز برای افزایش و کاهش کارکردهای مغز اعمال شود.
جین‌وو چئون، مدیر مرکز نانومدیسین IBS گفت: «این اولین فناوری جهان برای کنترل مناطق خاص مغز با استفاده از میدان‌های مغناطیسی است.» او ادامه داد: «ما انتظار داریم که این فناوری به‌طور وسیعی در تحقیقات برای درک کارکردهای مغز، شبکه‌های عصبی مصنوعی پیشرفته، فناوری‌های واسط مغز-کامپیوتر دوطرفه و درمان‌های جدید برای اختلالات عصبی مورد استفاده قرار گیرد.»
این یافته‌های تحقیقاتی در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده‌اند.
