Fernsteuerung eines Gehirns ist jetzt möglich

Südkoreanische Forscher haben eine innovative Technologie entwickelt, die in der Lage ist, tiefe neuronale Schaltkreise im Gehirn mittels Magnetfeldern zu kontrollieren. Diese Technologie, genannt Nano-MIND (Magnetogentische Schnittstelle für Neurodynamik), ermöglicht es, komplexe Verhaltensweisen wie Appetit und Geselligkeit zu modulieren. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für ein tieferes Verständnis des Gehirns sowie für die Behandlung neurologischer Störungen.


Das menschliche Gehirn, bestehend aus über 100 Milliarden Neuronen, bleibt eines der geheimnisvollsten und komplexesten Organe, die es zu erforschen gilt. Um die Geheimnisse fortgeschrittener Gehirnfunktionen wie Kognition und Emotionen zu entschlüsseln, haben Forscher lange versucht, neuronale Schaltkreise präzise zu manipulieren. Traditionell basierte diese Manipulation auf invasiven Methoden, die oft die Implantation von Geräten im Gehirn erforderten. Die neue, von Forschern des Institute for Basic Science (IBS) und der Yonsei University in Südkorea entwickelte Technologie verspricht jedoch, diesen Bereich zu revolutionieren.

Nano-MIND verwendet Magnetfelder, kombiniert mit magnetisierten Nanopartikeln, um spezifische Neuronen selektiv zu aktivieren oder zu hemmen, ohne dass ein implantiertes Gerät erforderlich ist. Das Geheimnis dieser Technik liegt in der selektiven Expression spezifischer Rezeptoren, sogenannter Magnetorezeptoren, in den gezielten Neuronen. Diese Rezeptoren reagieren auf ein rotierendes Magnetfeld und ermöglichen damit eine präzise Aktivierung oder Hemmung neuronaler Schaltkreise drahtlos und aus der Ferne.

In den Experimenten gelang es den Forschern, den Appetit von Mäusen zu kontrollieren, indem sie die neuronalen Schaltkreise des lateralen Hypothalamus anvisierten. Die Aktivierung hemmender Neuronen in diesem Bereich verdoppelte den Appetit der Mäuse, während die Aktivierung erregender Neuronen den Appetit halbierte. Darüber hinaus konnten die Forscher durch Änderung der neuronalen Aktivität in der medialen präoptischen Region bei nicht-mütterlichen Mäusen mütterliche Verhaltensweisen induzieren und so das Potenzial von Nano-MIND zur Beeinflussung komplexer Verhaltensweisen demonstrieren.

Jinwoo Cheon, Direktor des Zentrums für Nanomedizin am IBS, betont, dass diese Technologie, die erste ihrer Art, die eine so präzise Steuerung des Gehirns durch Magnetfelder ermöglicht, die neurowissenschaftliche Forschung revolutionieren könnte. Sie könnte auch Anwendungen in der Entwicklung künstlicher neuronaler Netzwerke und neuer Gehirn-Computer-Schnittstellen haben und neue Perspektiven für die Behandlung verschiedener neurologischer Störungen eröffnen.