Tecnologia de Controlo Cerebral Magnético Altera o Apetite e o Comportamento

Os investigadores criaram uma técnica remota e não invasiva para controlar seletivamente os neurónios cerebrais com campos magnéticos. Este método promete insights mais profundos sobre a função cerebral e o potencial para novos tratamentos para perturbações.

Num estudo recente, investigadores do Instituto de Ciências Básicas (IBS) e da Universidade Yonsei, na Coreia do Sul, testaram uma tecnologia que desenvolveram que utiliza campos magnéticos para manipular remota e precisamente regiões específicas do cérebro.

Tecnologia inovadora para um controlo preciso do cérebro

“Esta é a primeira tecnologia no mundo capaz de controlar livremente regiões específicas do cérebro usando campos magnéticos”, disse Cheon Jinwoo do Centro de Nanomedicina do IBS, do Departamento de Nano Engenharia Biomédica da Universidade Yonsei, e coautor correspondente do estudo.

“Prevemos a sua ampla aplicação na investigação para melhorar a nossa compreensão das funções cerebrais, desenvolver redes neuronais artificiais avançadas, melhorar as tecnologias de interface bidirecional cérebro-computador e criar novos tratamentos para distúrbios neurológicos”.

A tecnologia avançada dos investigadores, Nano-MIND (Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics), difere da optogenética, que utiliza luz, e da estimulação cerebral elétrica profunda, que requer elétrodos implantados para o tratamento de doenças como a doença de Parkinson. O Nano-MIND utiliza um método de controlo remoto sem fios.

A tecnologia Nano-MIND emprega campos magnéticos e nanopartículas magnetizadas. Os neurónios são geneticamente modificados para terem “magnetorrecetores” que atraem estas nanopartículas. Quando expostos a campos magnéticos rotativos de intensidade muito baixa, os ímanes ligados ao recetor rodam, ativando os neurónios.

Avaliando o impacto do Nano-MIND no comportamento de ratos

Os investigadores testaram o Nano-MIND em ratos que se moviam livremente para avaliar os seus efeitos no comportamento social e na alimentação. Numa experiência, ativaram seletivamente os recetores GABA inibitórios nos neurónios dentro da área pré-óptica medial (mPOA) do hipotálamo, uma região associada à parentalidade.

A ativação destes neurónios em ratinhos fêmeas não maternas aumentou significativamente os comportamentos de cuidado, como a aproximação e recuperação das crias de ratinhos, com um aumento de mais de quatro vezes no tempo de cuidado. Em contraste, os ratos de controlo não demonstraram interesse nos pintos.

Noutra experiência, os investigadores focaram-se em circuitos do hipotálamo lateral, uma região do cérebro crucial para a regulação de vários processos fisiológicos, incluindo a alimentação. A ativação dos neurónios inibitórios nesta área levou a um aumento de 100% do apetite e dos comportamentos alimentares, enquanto a estimulação dos neurónios excitatórios reduziu o apetite e os comportamentos alimentares em mais de 50%.

No entanto, os investigadores concluíram que a tecnologia Nano-MIND pode activar selectivamente neurónios e circuitos específicos para modular as funções cerebrais superiores, potencialmente fazendo avançar a neurociência e as aplicações terapêuticas.

Felix Leroy, PhD, do Instituto de Neurociências de Alicante, Espanha, comentou que embora a tecnologia ofereça benefícios como capacidades de estimulação sem fios e de longo prazo, que poderiam transformar o campo ao permitir a manipulação cerebral precisa e não invasiva, as limitações do estudo .

O mais significativo é a incerteza sobre os efeitos a longo prazo da estimulação magnetogenética e o seu repetido impacto mecânico nas superfícies celulares, que requerem uma investigação mais aprofundada.

Leia o Artigo Original: New Atlas

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