Bilim insanları, nanoteknoloji kullanarak farelerin zihinlerini uzaktan kontrol etmeyi başardılar. Bu, bilim dünyasında devrim niteliğinde bir adım olarak değerlendiriliyor.
Araştırmacılar, farelerin beyinlerine yerleştirilen özel nanotanecikler sayesinde sinirsel aktiviteleri uzaktan manipüle edebildiler. Bu nanotanecikler, dışarıdan manyetik bir alan ile aktive edilerek farelerin belirli davranışları sergilemelerine yol açtı. Bu teknoloji, zihin kontrolü ve nörolojik hastalıkların tedavisi gibi alanlarda potansiyel uygulamalara sahip.
Bilim insanları, bu çalışmanın etik ve güvenlik açısından dikkatlice ele alınması gerektiğini belirtiyor. Ancak bu gelişme, nörobilimde yeni bir çağın başlangıcı olarak kabul ediliyor.
Beyinlerine nanoparçacıklarla aktive edilen ‘anahtarlar’ yerleştirilen fareler, manyetik bir alanın basit bir hareketiyle beslenmeye yönlendirildi. Fareler sosyalleşmeye ve yeni anneler gibi davranmaya başladı. Bu deney, yenilikçi bir araştırma aracını test etmek amacıyla tasarlandı.
‘Zihin kontrolü’ deneyleri hayvanlar üzerinde uzun zamandır yapılıyor olsa da, genellikle deneği dış bir sisteme bağlayan hantal elektrotlara dayanıyordu. Bu durum, yalnızca invaziv cerrahi gerektirmekle kalmayıp, aynı zamanda test deneğinin ne kadar serbest hareket edebileceğini de kısıtlıyordu.
Kore’deki Temel Bilimler Enstitüsü’nden (IBS) araştırmacılar, beyin yollarını hedeflemek için genetik, nanoparçacıklar ve manyetik alanları birleştiren bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemle nöroloji alanında bir atılım gerçekleştirdiklerini iddia ediyorlar.
Bu teknolojiye Nano-MIND adını verdiler; bu, NöroDinamikler için Magnetogenetik Arayüzün (Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics) bir kısaltmasıdır.
‘Zihin kontrolü’ bunu tanımlamanın kaba ama nispeten doğru bir yolu olsa da, sistemin mevcut haliyle amaç, araştırmacılara çeşitli araştırma uygulamaları için sinirsel devreleri uzaktan aktive etme imkanı sağlamaktır. Sistem, araştırmacılara çeşitli araştırma uygulamaları için sinirsel devreleri uzaktan aktive etme imkanı sağlamaktadır.
“Bu, belirli beyin bölgelerini manyetik alanlar kullanarak serbestçe kontrol etmek için geliştirilen dünyanın ilk teknolojisidir.” IBS Nanotıp Merkezi’nin direktörü ve kıdemli yazar Jinwoo Cheon diyor.
“Bu teknolojinin beyin fonksiyonlarını anlamak, sofistike yapay sinir ağları, çift yönlü BCI [beyin-bilgisayar arayüzü] teknolojileri ve nörolojik bozukluklar için yeni tedaviler geliştirmek için yaygın olarak kullanılmasını bekliyoruz.”
Manyetik uyarım, nöroloji alanında yükselen bir araştırma alanıdır. Beynin geniş bölgelerine elektromanyetizma darbeleri ile yapılan uyarılar, bu bölgelerin davranışlarını incelikle değiştirmelerine yol açar.
Belirli devreleri hedeflemek için araştırmacılar, optogenetik adı verilen başka bir araştırma alanından bir yöntem ödünç aldılar. Bu yöntem, hücrelere bir ışık kaynağıyla kolayca aktive edilebilen mekanizmalar eklemek için genetik mühendisliği kullanır.
Optogenetikte olduğu gibi lokalize bir fiber aracılığıyla ışık iletmek yerine, iyon kanalları küçük bir aktüatörün hareketiyle manyetik olarak açılabiliyordu. Gerekli olan tek şey, nanoparçacığı çekebilecek kadar güçlü bir manyetik alanın olmasıdır.
Araştırmacılar, sistemi test etmek için üç farklı test tasarladılar. İlk test, beynin en derin bölgelerinden biri olan lateral hipotalamusta, karmaşık yeme ve ödül davranışlarıyla ilgili reseptörleri inceledi.
Hayvanların hareketlerini ve yiyecek alımlarını manyetik alan içindeki ve dışındaki koşullarda izlemek, önemli farklar ortaya koydu. Farelerin yeme isteğini istemediğiniz zaman açıp kapamanın mümkün olduğunu gösterdi.
Manyetik alanın etkisi altında, uyarıcı nöronlara sahip bir grup farenin sadece yarısı kadarı yiyecek tüketti. Mühendislik ile oluşturulmuş inhibe edici nöronlara sahip ikinci grup ise manyetik alan aktifken iki katı kadar yedi. Lateral hipotalamus ayrıca sosyallik ile ilgili yolları da içerir. Manyetik alanlar aktifken daha önce tanışmadıkları bir fare ile dolu bir odaya yerleştirilen fareler, farelerin ‘dostane’ davranışlar sergileyebileceğini gösterdi.
“Gelecek, teknolojinin arkasında saklıdır; biz sadece onu keşfetmeliyiz.”
Albert Einstein
muhendisbiri.com 