研究人员已经开发出一种远程、非侵入性的方法，可以利用磁场选择性地控制大脑中的神经元。这项技术为更好地了解大脑功能打开了大门，并有可能为疾病提供新的治疗方法。

在最近发表的一项研究中，来自韩国基础科学研究所（IBS）和延世大学的研究人员测试了他们开发的一项技术，该技术可以利用磁场远程、精确地操纵大脑的特定部位。

“这是世界上第一个利用磁场自由控制特定大脑区域的技术，”来自延世大学纳米生物医学工程系IBS纳米医学中心的Cheon Jinwoo说，他是该研究的共同通讯作者。“我们希望它能广泛应用于研究大脑功能、复杂的人工神经网络、双向脑机接口（BCI）技术，以及神经系统疾病的新疗法。”

研究人员的尖端技术被称为“纳米-思维（Nano-MIND）”，Nano-MIND 代表神经动力学的磁生界面。光遗传学通过光和电深部脑刺激控制神经元，用于治疗帕金森病，两者都需要将侵入性电极植入大脑，而磁遗传学是一种无线远程控制技术。

纳米-思维技术依赖于磁场和磁化的纳米颗粒。特定类型的神经元经过基因改造，可以表达“磁感受器”，吸引注入的磁化纳米颗粒到它们的表面。当附着在受体上的微小磁铁受到非常低强度的外部旋转磁场的影响而扭曲时，神经元就会被激活。

研究人员在自由活动的老鼠身上测试了纳米-思维，看看它们是否能调节社会行为和进食。在一项实验中，他们选择性地激活了下丘脑内侧视前区（mPOA）神经元中的抑制性GABA受体，该区域被认为是养育子女的核心。当非母性雌性小鼠的神经元被激活时，哺育行为 —— 接近和取回小鼠幼崽 —— 显著增强，观察到哺育时间增加了四倍多。对照组老鼠对幼崽没有兴趣。

在另一项实验中，研究人员瞄准了外侧下丘脑的回路，这是一个复杂的大脑区域，参与调节许多生理过程，包括进食。激活该区域的抑制性神经元，导致食欲和摄食行为100%增加；而激活兴奋性神经元会使食欲和摄食行为减少50%以上。

研究人员说，他们的实验表明，纳米-思维技术可以选择性地激活特定的神经元和电路来调节大脑的高级功能，为神经科学的进步和治疗应用的潜力铺平了道路。

在一篇评论这项研究的文章中，来自西班牙阿利坎特神经科学研究所的Felix Leroy博士说，虽然这项技术“提供了无线和长期刺激能力等优势，可以通过非侵入性和精确地操纵大脑活动来彻底改变该领域，包括深部和远程区域”，但这项研究有其局限性。最紧迫的问题是，对细胞表面施加重复机械力的磁生刺激的长期影响尚不清楚，需要进一步研究。

这项研究发表在《自然纳米技术》杂志上。

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