Наночастицы, разогретые магнитным полем, могут заменить обыденные мозговые имплантаты с электродами и наружными источниками кормления.
Многие слышали про методы транскраниальной стимуляции мозга, когда на ту либо иную зону кожуры полушарий без какого-нибудь хирургического вмешательства действуют магнитным полем либо слабеньким электрическим током. В прошедшем году в Science была опубликована статья, где говорилось, что с поддержкою наружного магнитного поля можнож улучшить память, а в 2013 году исследователи из Университета Бен-Гуриона смогли с его поддержкою избавить нескольких курильщиков от их вредной повадки - по последней мере, на полгода.
Но чисто транскраниальные методы не различаются высочайшей специфичностью. С иной стороны, есть инвазивные методы, когда мы имплантируем в мозг электроды, которые избирательно действуют на определённые группы клеток. С поддержкою таковых электродов можнож, например, подавить мышечный тремор у нездоровых синдромом Паркинсона, но неудобства такового способа явны: хирургическое вмешательство плюс необходимость наружного источника кормления.
Полина Аникеева из Массачусетского технологического института и сотрудники её лаборатории разработали смышленый способ, который дозволяет обойтись без неизменного мозгового имплантата и при всем этом обеспечивает специфичность стимуляции. Суть его в том, что в мозг вводятся наночастицы из оксида железа, которые не несут никаких фармацевтических средств, но могут греться в магнитном поле. Нагревшись, они стимулируют сенсоры капсаицина на клеточных мембранах. Капсаицин - алкалоид, обеспечивающий жгучий вкус стручковому перцу, рецепторные белки к нему(TRPV1)есть у различных клеток, в том числе и у неких нейронов мозга. Однако в случае неимения рецепторов можнож генноинженерными методами вынудить клеточку их синтезировать - что и было изготовлено в данном случае.
Белки, чувствительные к капсаицину, реагируют на нагретые наночастицы и раскрывают ионный канал в мембране, в итоге клеточка возбуждается и генерирует импульс. Обычно такие горячие наночастицы осматривают как противоопухолевое средство, дозволяющее убивать раковые клеточки, но на сей разов исследователи были заинтересованы как разов в том, чтоб просто возбуждать клеточки, не убивая их. Отрегулировав силу магнитного поля, можнож достигнуть подходящей температуры частиц и подходящего эффекта. Сами они, будучи химически вполне инертными по отношению к живой ткани, могут достаточно длинно оставаться там, куда их ввели. Как пишут творцы работы в собственной статье в Science, их способ дозволил в течение месяца провоцировать у мышей область среднего мозга, именуемую вентральную областью покрышки(которая, к слову, вовлечена в систему подкрепления и участвует в формировании наркотической зависимости).
В будущем наночастицы с магнитным полем можнож применять как беспроводной и «долгоиграющий» катализатор нейронов, который дозволял бы решать самые различные исследовательские и мед задачки. Разумеется, до практического внедрения тут ещё далековато, но у нас есть принципиальное подтверждение того, что таковой способ вероятен и работает - а это теснее много.
Кирилл Стасевич
Наночастицы, разогретые магнитным полем, могут заменить обыденные мозговые имплантаты с электродами и наружными источниками кормления. Многие слышали про методы транскраниальной стимуляции мозга, когда на ту либо иную зону кожуры полушарий без какого-нибудь хирургического вмешательства действуют магнитным полем либо слабеньким электрическим током. В прошедшем году в Science была опубликована статья, где говорилось, что с поддержкою наружного магнитного поля можнож улучшить память, а в 2013 году исследователи из Университета Бен-Гуриона смогли с его поддержкою избавить нескольких курильщиков от их вредной повадки - по последней мере, на полгода. Но чисто транскраниальные методы не различаются высочайшей специфичностью. С иной стороны, есть инвазивные методы, когда мы имплантируем в мозг электроды, которые избирательно действуют на определённые группы клеток. С поддержкою таковых электродов можнож, например, подавить мышечный тремор у нездоровых синдромом Паркинсона, но неудобства такового способа явны: хирургическое вмешательство плюс необходимость наружного источника кормления. Полина Аникеева из Массачусетского технологического института и сотрудники её лаборатории разработали смышленый способ, который дозволяет обойтись без неизменного мозгового имплантата и при всем этом обеспечивает специфичность стимуляции. Суть его в том, что в мозг вводятся наночастицы из оксида железа, которые не несут никаких фармацевтических средств, но могут греться в магнитном поле. Нагревшись, они стимулируют сенсоры капсаицина на клеточных мембранах. Капсаицин - алкалоид, обеспечивающий жгучий вкус стручковому перцу, рецепторные белки к нему(TRPV1)есть у различных клеток, в том числе и у неких нейронов мозга. Однако в случае неимения рецепторов можнож генноинженерными методами вынудить клеточку их синтезировать - что и было изготовлено в данном случае. Белки, чувствительные к капсаицину, реагируют на нагретые наночастицы и раскрывают ионный канал в мембране, в итоге клеточка возбуждается и генерирует импульс. Обычно такие горячие наночастицы осматривают как противоопухолевое средство, дозволяющее убивать раковые клеточки, но на сей разов исследователи были заинтересованы как разов в том, чтоб просто возбуждать клеточки, не убивая их. Отрегулировав силу магнитного поля, можнож достигнуть подходящей температуры частиц и подходящего эффекта. Сами они, будучи химически вполне инертными по отношению к живой ткани, могут достаточно длинно оставаться там, куда их ввели. Как пишут творцы работы в собственной статье в Science, их способ дозволил в течение месяца провоцировать у мышей область среднего мозга, именуемую вентральную областью покрышки(которая, к слову, вовлечена в систему подкрепления и участвует в формировании наркотической зависимости). В будущем наночастицы с магнитным полем можнож применять как беспроводной и «долгоиграющий» катализатор нейронов, который дозволял бы решать самые различные исследовательские и мед задачки. Разумеется, до практического внедрения тут ещё далековато, но у нас есть принципиальное подтверждение того, что таковой способ вероятен и работает - а это теснее много. Кирилл Стасевич
