به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ این دستگاه مغز را از فاصله دور و با استفاده از میدان‌های مغناطیسی دستکاری می‌کند. محققان از این دستگاه برای القای غریزه مادرانه در موش‌های آزمایشگاهی ماده آزمایش کردند. آنها در آزمایش دیگر، گروهی از موش‌های آزمایشگاهی را در معرض میدان‌های مغناطیسی قرار دادند که برای کاهش اشتها طراحی شده بود و با این کار موفق به کاهش ۱۰ درصدی وزن بدن یا حدود ۴/۳ گرم شدند.
به گفته دکتر چئون جین‌وو، پروفسور شیمی و نانوپزشکی و مدیر مرکز نانوپزشکی موسسه علوم پایه کره جنوبی، این اولین فناوری در جهان است که آزادانه مناطق خاصی از مغز را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌کند و انتظار می‌رود که برای انواع برنامه‌های مراقبتی در جایی که به شدت مورد نیاز است، استفاده شود.
او می‌گوید: انتظار داریم که از این دستگاه به طور گسترده در تحقیقات برای درک عملکردهای مغز، شبکه‌های عصبی مصنوعی پیچیده، فناوری‌های رابط دوطرفه مغز و کامپیوتر و درمان‌های جدید برای اختلالات عصبی استفاده شود.
پزشکان می‌گویند که علیرغم انتقاداتی که به دستگاه‌های کنترل ذهن از راه دور می‌شود، میدان‌های مغناطیسی برای دهه‌هاست که به طور موفقیت‌آمیز در تصویربرداری‌های پزشکی استفاده می‌شود.
دکتر فلیکس لروی، دانشمند ارشد در موسسه نوروسینسیاس اسپانیا، در مقاله‌ای که در مجله «نیچر نانوتکنولوژی» به چاپ رسیده، می‌نویسد: مفهوم استفاده از میدان‌های مغناطیسی برای دستکاری سیستم‌های بیولوژیکی به خوبی ثابت شده است. این میدان‌ها در زمینه‌های مختلف تصویربرداری رزونانس مغناطیسی یا MRI، تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال و هایپرترمی مغناطیسی برای درمان سرطان استفاده می‌شود.
با این حال، محققان کره جنوبی به غیر از ابداع این دستگاه، نانومواد ژنتیکی تخصصی را ساخته‌اند که نقش آنها در نورون‌های مغز را می‌توان از راه دور از طریق میدان‌های مغناطیسی با دقت انتخاب شده تنظیم کرد. این تکنیک که به طور رسمی ژنتیک مکانیکی مغناطیسی (MMG) نامیده می‌شود، دکتر چئون و همکارانش را در هنگام توسعه فناوری تعدیل مغز راهنمایی کرد.
آزمایش‌ها
محققان کره جنوبی در آزمایش‌های خود با تحریک مغناطیسی برخی از موش‌های ماده آزمایشگاهی را تشویق کردند تا خیلی سریع در مسیری پیچ و خم بچه موش‌های گم‌شده خود را پیدا و تغذیه کنند. موش‌های ماده تحریک شده توسط این دستگاه سریع‌تر به بچه‌های خود نزدیک شدند؛ به طور متوسط ۱۶ ثانیه سریع‌تر.
دانشمندان برای آزمایش‌های خود موش‌های ویژه‌ای را با استفاده از تکنیک جایگزینی ژن طراحی کردند که به «Cre-Lox» معروفند. این موش‌های آزمایشگاهی دستکاری شده ژنتیکی «کانال‌های یونی» حساس‌تر مغناطیسی ایجاد کردند که به عنوان دروازه‌ای در نورون‌ها یا سلول‌های سیستم عصبی آنها عمل می‌کند و به مولکول‌ها و اتم‌های خاصی اجازه می‌دهد در زمان‌ها و سرعت‌های مشخصی وارد شوند.
این تیم همچنین آزمایشی ۲ هفته‌ای را با موش‌های گروه کنترل و گروه آزمایش انجام دادند که نشان می‌دهد چگونه این حیوانات دستکاری شده ژنتیکی به تکانه‌های مغناطیسی Nano-MIND واکنش نشان می‌دهند که آنها را تشویق به خوردن بیشتر یا کمتر خوردن می‌کند.
این فناوری ثابت کرد که می‌تواند موش‌ها را هم به پرخوری و هم به کم‌خوری تشویق کند.
در آزمایشی که در آن سیگنال MMG موش‌ها تشویق به خوردن شد، وزن بدن آنها به طور متوسط تقریباً ۷/۵ گرم افزایش یافت که به معنای افزایش تقریباً ۱۸ درصدی در وزن بدن است.
تکانه مغناطیسی ناشتا منجر به کاهش وزن موش‌ها شد (۱۰ درصد کاهش وزن یا حدود ۴/۳ گرم)، اما به طور قابل‌توجهی سرعت موش‌ها را کاهش نداد یا توانایی حرکت آنها را مهار نکرد.
محققان می‌گویند: کاهش اشتها یا تغذیه تاثیری روی حرکت آنها نمی‌گذارد، به این معنی که این تأثیر صرفاً روی اشتهای آنها بود و توانایی موش‌ها را برای انجام عملیات مختل نمی‌کرد.
دکتر چئون و تیمش می‌گویند که فوری‌ترین کاربرد این فناوری در کمک به محققان بهداشتی برای درک این است که کدام بخش از مغز و بقیه سیستم عصبی مسئول خلق و خو و سایر رفتارها هستند.
ذهن خوانی
هنگامی که به پزشک مراجعه می‌کنید، از آنالیز شیمیایی خون شما برای تشخیص سلامت بدن و بیماری احتمالی استفاده می‌شود. اگر سطح کلسترول شما بالا باشد و در معرض خطر سکته مغزی باشید، می‌توانید برای جلوگیری از سکته مغزی اقدام کنید. به همین ترتیب، در تحقیقات تجربی تنها چند دقیقه نظارت بر فعالیت الکتریکی در مغز با استفاده از EEG و روش‌های دیگر نه تنها بیماری‌های عصبی، بلکه شرایط روانی مانند ADHD و اسکیزوفرنی نیز آشکار می‌شود. علاوه بر این، پنج دقیقه نظارت بر فعالیت الکتریکی که در مغز شما جریان دارد، در حالی که شما هیچ کاری انجام نمی دهید جز اینکه ذهنتان سرگردان است، می‌تواند نشان دهد که مغز فردی شما چگونه سیم‌کشی شده است.
به طور مثال، فعالیت الکتریکی در مغز کودک پیش دبستانی می‌تواند برای مثال پیش‌بینی کند که آن کودک وقتی به مدرسه می‌رود چقدر خوب می‌تواند بخواند.
مارسل جاست، عصب‌شناس و همکارانش در دانشگاه کارنگی ملون، از تصویربرداری مغزی fMRI برای رمزگشایی از آنچه که یک فرد فکر می‌کند، استفاده می‌کنند. با استفاده از یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل الگوهای پیچیده فعالیت در مغز افراد هنگام فکر کردن به یک عدد یا شیء خاص، خواندن یک جمله، تجربه یک احساس خاص یا یادگیری نوع جدیدی از اطلاعات، محققان می‌توانند ذهن را بخوانند و ویژگی‌های خاص فرد را بدانند.
دانشمندان با داشتن توانایی دانستن اینکه یک فرد به چه چیزی فکر می‌کند، می‌توانند کارهای بیشتری انجام دهند. آنها می‌توانند پیش‌بینی کنند که یک فرد به چه کاری ممکن است دست بزند. به طور مثال با مشاهده واکنش مغز فرد به شنیدن کلماتی مانند «مرگ» یا «خوشبختی» می‌توانند تشخیص دهند که آیا فرد به خودکشی فکر می‌کند یا خیر. همانطور که مرگ غم‌انگیز «رابین ویلیامز»، کمدین و سرآشپز مشهور «آنتونی بوردین» نشان می‌دهد، خودکشی اغلب باعث شوک می‌شود، زیرا مردم تمایل دارند افکار خودکشی خود را حتی از نزدیکان و درمانگران پنهان کنند.
چنین «هک مغزی» برای کشف اینکه فردی به فکر خودکشی است می‌تواند نجات دهنده باشد. تکنیکی که در مورد قاتلان دسته‌جمعی دبیرستان کلمباین به کار می‌رود ممکن است از وحشت ۲ نوجوان مشکل‌دار که همکلاسی‌ها و معلمان خود را سلاخی می‌کنند و همچنین از خودکشی آنها جلوگیری کند. اما این بینش در مورد افکار خودکشی با قضاوت در مورد اینکه الگوی فعالیت مغزی در مغز افراد از آنچه که «طبیعی» در نظر گرفته می‌شود و به عنوان میانگین پاسخ از یک جمعیت بزرگ تعریف می‌شود، به دست می‌آید.
کنترل ذهن
توانایی کنترل فعالیت الکتریکی در مدارهای مغزی این قابلیت را دارد که برای اختلالات مغزی همان کاری را انجام دهد که تحریک الکتریکی در درمان اختلالات قلبی انجام داده است. با ارسال پالس‌های الکتریکی یا مغناطیسی از طریق پوست سر و با کاشت الکترود در مغز، محققان و پزشکان می‌توانند طیف وسیعی از اختلالات عصبی و روانپزشکی، از بیماری پارکینسون تا افسردگی مزمن را درمان کنند.
اما چشم‌انداز «کنترل ذهن» بسیاری را می‌ترساند و تحریک مغز برای اصلاح رفتار و درمان بیماری‌های روانی سابقه‌ای تلخ دارد. خوزه دلگادو، عصب‌شناس اسپانیایی، از تحریک مغزی در میمون‌ها، افراد و حتی یک گاو نر استفاده کرد تا بفهمد چگونه در سطح مدار عصبی، رفتارها و عملکردهای خاص کنترل می‌شوند – و با فشار دادن دکمه‌های دستگاه رادیویی خود که الکترودهای انرژی‌دهنده را روی دستگاه رادیویی خود کنترل می‌کنند، آنها را به میل خود کنترل کند. کنترل حرکات، تغییر افکار، برانگیختن خاطرات، خشم و اشتیاق همه در دست دلگادو بود. هدف دلگادو رهایی از رفتارهای انحرافی از طریق تحریک مغز و ایجاد یک جامعه «روانی متمدن» بود.
چشم‌انداز کنترل مغز افراد با تحریک الکتریکی برای بسیاری آزاردهنده است، اما روش‌های فعلی درمان اختلالات روانی و عصبی به طرز تاسف باری ناکافی هستند. داروهای عصبی و روانگردان علاوه بر مدارهای هدفمند بر بسیاری از مدارهای عصبی مختلف تأثیر می‌گذارند و باعث ایجاد عوارض جانبی گسترده می‌شوند. نه تنها مغز، بلکه تمام سلول‌های بدن که با داروهایی مانند SSRI برای درمان افسردگی مزمن تعامل می‌کنند، تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.
در حال حاضر داروهای موجود برای درمان بیماری‌های روانی و بیماری‌های عصبی همیشه موثر نیستند و اغلب به روش آزمون و خطا تجویز می‌شوند. جراحی روانی، لوبوتومی پری فرونتال معروف است، همچنین سابقه سوء استفاده غم انگیزی دارد. علاوه بر این، در حالی که هر جراح با احتمال از دست دادن بیمار روی میز عمل مواجه است، جراحان مغز و اعصاب با خطر منحصر به فرد نجات جان بیمار اما از دست دادن فرد مواجه هستند. برداشتن بافت مغز با جراحی می‌تواند باعث اختلالات فیزیکی، شناختی، شخصیتی یا خلقی از طریق آسیب رساندن به بافت‌های سالم یا ناتوانی در برداشتن تمام بافت‌های ناکارآمد شود. تحریک الکتریکی تشنج یا ECT برای درمان افسردگی مزمن و سایر بیماری‌های روانی، کل مغز را دچار تشنج می‌کند. در پی طوفان الکتریکی، مغز به نوعی خود را تنظیم مجدد می‌کند. اما گاهی اوقات عوارض جانبی ناتوان کننده‌ای به جا می‌گذارد یا اصلا کارساز نیست.
به جای منفجر کردن کل مغز با پیچ‌های برق یا اشباع کردن آن با دارو، تحریک مدار عصبی دقیقی که در حال کارکرد نادرست است بسیار منطقی‌تر است. به دنبال موفقیت تحریک عمیق مغز در درمان اختلال پارکینسون، پزشکان اکنون از همین روش برای درمان طیف گسترده‌ای از بیماری‌های عصبی و روانی، از دیستونی تا OCD استفاده می‌کنند. اما آنها اغلب این کار را بدون درک علمی لازم از این اختلال در سطح مدار عصبی انجام می‌دهند.
ابزارهای غیرتهاجمی برای اصلاح امواج مغزی و الگوهای فعالیت الکتریکی در مدارهای خاص مغز، مانند نوروفیدبک، صدای ریتمیک یا نور چشمک‌زن، تحریک اولتراسونیک و مغناطیسی از طریق پوست سر، می‌توانند فعالیت عصبی را بدون کاشت الکترود در مغز برای درمان بیماری‌های عصبی و روانی اصلاح کنند. بهبود خلق و خو و شناخت برای درمان افسردگی با تحریک مغناطیسی در سال ۲۰۰۸ تأیید شد و متعاقباً تائیدیه برای درمان درد و میگرن را گرفت. جریان الکتریکی می‌تواند توسط یک الکترود روی پوست سر اعمال شود تا نورون‌ها را از شلیک در مناطق مناسب مغز تحریک یا مهار کند.
با این حال، روش‌های جدیدی برای تحریک دقیق مغز در حال توسعه است. تحریک الکتریکی بسیار نادقیق است. اما تحقیقات محققان کره جنوبی نشان می‌دهد که استفاده از میدان مغناطیسی دقیق‌تر و کارسازتر است.
انتهای پیام/
نظر شما