【2024年09月08日訊】（記者薛止墨編譯報導）光遺傳學（optogenetics）可通過光線控制特定的基因改造後的神經元，受到這一領域的啟發，韓國科學家運用了一種類似的技術，可以使用磁場對大腦神經元進行操作並對其進行控制。
在一連串的實驗中，科學家成功通過操控被稱為「外側下丘腦」（lateral hypothalamus）的特定區域，來控制老鼠的進食、社交以及親子行為。這項技術具有巨大潛力，特別是在治療重大神經障礙方面，以及「經顱磁刺激」（transcranial magnetic stimulation）這一快速發展的領域。
當人們被問及如果能擁有一項超能力，他們會選擇什麼時，心靈控制經常是熱門選項。現在，韓國基礎科學研究院（IBS）與延世大學的科學家們正利用磁場控制老鼠，讓這個想法逐步接近現實。
這項技術的突破有朝一日或許能夠幫助科學家深入了解人類的高等腦功能，並解決一些最棘手的精神健康問題。
為了打造這種宛如科幻小說中的技術，研究團隊開發了一種名為「磁遺傳神經動力學介面」（Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics，簡稱Nano-MIND）的裝置，這個裝置用來操縱與認知、情緒和動力相關的大腦特定區域。這項被稱為磁遺傳學的技術，其基本原理利用了納米粒子開關，這些開關能夠通過非侵入性磁場被開啟或關閉，從而控制某些基礎的大腦功能。該研究結果於7月2日發表在《自然‧納米技術》期刊中。
IBS納米醫學中心主任，也是該研究共同作者的Jinwoo Cheon在新聞發布會上表示：「這是全球首個利用磁場自由操控特定大腦區域的技術。我們預期這項技術將廣泛應用於研究，以深入探索大腦功能、發展高級人工神經網絡、雙向人腦-電腦介面技術，以及開發治療神經疾病的新方法。」
雖然使用磁刺激進行治療已不是新鮮事，但試圖精確控制特定心智活動則是一個全新的嘗試。為了達成這一創舉，IBS的科學家們首先針對了大腦外側下丘腦的受體，這是一個與飲食和獎賞行為緊密相關的區域。
研究人員發現，當老鼠進入能激活興奮性神經元的磁場中時，其進食行為減少了50%，而當抑制性神經元被激活時，咀嚼行為則增加了100%。在針對外側下丘腦進行的相似實驗也顯示，磁場的影響使老鼠對陌生的同類表現得更加友善。
團隊最後對大腦的內側視前區進行了實驗，這是下丘腦中與親子照顧行為密切相關的區域。實驗結果顯示，相較於那些未受磁場影響的老鼠，裝有Nano-MIND的老鼠對小鼠的叫聲有更直接的反應。
磁遺傳學這一領域是基於先前光遺傳學實驗的基礎上發展而來。2016年，斯坦福大學的科學家在老鼠的頭部和右腿植入了LED燈，這是光遺傳學的一部分，這項技術能夠激活對光閃爍有反應的基因改造後的神經元。同時，「經顱磁刺激」（TMS）已在治療人類嚴重抑鬱症狀方面展現出潛力。雖然使用像Nano-MIND這樣的醫療裝置更加複雜，但這種技術未來有可能為多種人類神經疾病提供類似的治療效果。◇
