Созданы позволяющие манипулировать отдельными нейронами нанодиски

Физики Массачусетского технологического института сообщили, что в перспективе разработка позволит создать "беспроводные" системы глубинной стимуляции мозга для подавления, в частности, симптомов болезни Паркинсона и эпилепсии

МОСКВА, 11 октября. /ТАСС/. Американские физики создали магнитные дискообразные наноструктуры из окисей железа, кобальта, бария и титана, которые позволяют точечно управлять работой отдельных нейронов при их введении в мозг или в периферийную нервную систему. Об этом сообщила пресс-служба Массачусетского технологического института (MIT).

"В прошлом ученые уже пытались использовать магнитные наночастицы для управления работой нервных клеток, однако вырабатываемые ими электрические импульсы были слишком слабыми для того, чтобы воздействовать на нейроны. Мы обнаружили, что дискообразные частицы в 1000 раз более активно реагируют на внешние магнитные поля", - пояснила научный сотрудник MIT Ким Йеджи, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Ученые совершили это открытие при изучении того, как многослойные наноструктуры из оксидов железа, кобальта, бария и титана реагируют на магнитные поля. Подобные наночастицы обладают так называемыми магнитострикционными свойствами - их форма значительным образом меняется при воздействии магнитного поля, что порождает пьезоэлектрический эффект.

Исследователи предположили, что этой особенностью дискообразных наноструктур можно пользоваться для того, чтобы вырабатывать достаточно сильные импульсы электричества, которые будут стимулировать или подавлять активность тех нервных клеток, рядом с которыми расположены эти наночастицы. Руководствуясь этой идеей, они изготовили нанодиски разных размеров и структуры и проследили за их взаимодействиями с культурами нейронов.

Проведенные учеными опыты показали, что магнитострикционный эффект в созданных ими структурах был примерно на три порядка сильнее, чем в сферических частицах, обладающих аналогичными размерами и составом. Благодаря этому они значительно сильнее воздействовали на нейроны и заставляли их вырабатывать импульсы активности при воздействии высокочастотных переменных магнитных полей.

Последующие опыты на мышах показали, что введение нанодисков в ткани мозга грызунов позволяло манипулировать их работой при помощи относительно слабых магнитных полей, причем подобным образом можно было модифицировать поведение грызунов даже при воздействии на глубинные регионы мозга. В перспективе, это позволит создать "беспроводные" системы глубинной стимуляции мозга для подавления симптомов болезни Паркинсона, эпилепсии и других серьезных нарушений в работе мозга человека, подытожили исследователи.