磁性微粒子允許對選定的腦細胞進行遠程控制
掌握刺激或者控制大腦中細胞的能力,可以為我們理解和治療神經系統疾病提供強大的新方法。倫敦大學學院(UCL)的科學家們在囓齒動物身上展示了一種新型的“微磁鐵”(micromagnet),它可以作為一個小型化的機械開關來開啟觸覺敏感細胞,為控制大腦的特定區域提供了一種新方法。
這一突破與另一個專注於仔細控制體內細胞的令人興奮的研究分支有相似之處,被稱為光遺傳學(optogenetics)。這項技術涉及到將基因插入到其他常規調用中,使其對光敏感,允許它們被刺激,以達到治療癱瘓、緩解疼痛和恢復視力的目的。
儘管已經有了成功的案例,例如去年首次將光遺傳學用於人類的部分視力恢復,但由於需要對細胞進行基因改造,將該技術用於臨床已被證明是困難的。UCL 團隊已經想出了另一種控制大腦活動的方法,不涉及這些措施。
首席研究員Yichao Yu 博士說:“我們的新技術使用磁粒子和磁鐵來遠程精確控制腦細胞活動,重要的是,這樣做不需要將任何設備或外來基因引入大腦”。該團隊以磁鐵為中心的方法涉及針對稱為星形膠質細胞(astrocytes)的腦細胞,這些細胞生活在大腦的血管和神經細胞之間,為神經元提供代謝和結構支持,同時也調節神經元迴路的活動。對科學家們來說,方便的是,它們也恰好對觸覺敏感。
高級作者馬克-萊斯古教授說:“由於星狀膠質細胞對觸覺敏感,用磁性粒子裝飾它們意味著你可以從身體外用磁鐵給細胞一個微小的刺激,並以此來控制它們的功能。這種遠程控制星形膠質細胞的能力為了解它們的功能提供了一種新的工具,並可能具有治療大腦和情緒障礙的潛力,包括抑鬱症”。