eLife：黑科技助力脑部疾病治疗

用电流作用于人脑细胞会，借助眼睛运动所。这项听上去有点儿科幻的“暗新材料”如今已经被研究者们实现了。来自佛蒙特州大学的数据分析人员开发设计了一种名为磁热兴奋的技术，借此可以操纵人体内的眼睛运动所，包括跑步、摆动和失去运动所能力。这项新技术不仅则会促进脊髓传染病的治疗，同时也给脊髓研究者备有了一个强大的新工具：一种远程的、外科手术的方式来触发人脑深部的活动，并重启或关闭特定的细胞会来数据分析它们的变化对内分泌的影响。“现在，要绘制操纵道德上和冲动的脊髓回路还须要顺利进行许多实习。”Arnd Pralle博士说是，他是佛蒙特州大学艺术与科学学院的物理学任教。“我们的人脑是如何实习的？”我们所开发设计的技术可以极大地为了让解决这个问题。”了解人脑如何实习，多种不同大脑皮层之间如何彼此间协作并操纵道德上——这是治疗脊髓传染病的关键。这些传染病相关到特定脊髓元的损伤或系统疾患。心理压力性脑损伤、帕金森氏症、肌张力障碍和周围脊髓性瘫痪都属于这一类。此外，这项技术也可以为了让研究者们寻求通过人脑兴奋来治疗抑郁症和痉挛等传染病。磁热兴奋兴奋如何实习？磁热兴奋的原理是利用方向性聚乙烯电荷兴奋装备了温度持久性离子通道的脊髓元。首先，研究者利用新方法使特定脊髓元表达热作用于的离子通道。然后，数据分析人员将特制的方向性聚乙烯电荷注入到人脑的能够地带。这些聚乙烯电荷附着在能够脊髓元表面，形成一层薄薄的覆盖物，就像马铃薯的皮肤上一样。当交变电流作用以人脑时，聚乙烯电荷的磁化进一步翻转，显现出能量，使能够细胞会变热。迫使温度持久性的离子通道挡住，从而兴奋脊髓元灯丝。注射的方向性聚乙烯致密（深蓝色）覆盖到了纹状体的目的脊髓元上。幻灯片来源：eLIFE靶向特定人脑地带在人体内之中，Pralle的团队成功地作用于了人脑的三个多种不同地带，以作用于特定的运动所系统。兴奋运动所皮层的细胞会使动物跑得，兴奋纹状细胞会的细胞会则使动物们趋向，而当研究者们作用于人脑之中一个更深处的地带时，人体内僵直，无法静止四肢。Pralle说是:“使用这种的方法，我们可以射击非常小的组合成细胞会，一个有约100微米的地带，相当于人类文明头发的笔画。”磁热兴奋的战术上10多年来，Pralle直至在努力推进磁热兴奋。最初，他曾证明该技术在作用于试管脊髓元之中的作用，而且还操纵了寄生虫道德上。Pralle说是，与其他深脑兴奋方法相比之下，磁热兴奋有一些战术上。比如，近些年甚为热点的光和遗传学技术，通过所剩作用于细胞会。这就须要在人脑之中植入或多或少的光和纤电缆，而磁热兴奋则是远程顺利进行的，心理压力更小。他补充道，即使在人体内的人脑被兴奋了几次之后，能够脊髓元也没有损伤迹象。该数据分析的下一步是在人体内之中同时使用磁热兴奋来作用于和沉默多个大脑皮层。Pralle正在与斯坦福大学的数据分析人员Polina Anikeeva博士以及哈佛医学院协作。该数据分析小组从英国国立环境卫生数据分析院获得了350万美元的资金，用以继续数据分析。原始出处：Rahul Munshi, Shahnaz M Qadri, Qian Zhang, et.al. Magneto-thermal genetic deep brain stimulation of motor behiors in awake, freely moving mice. eLife