想象一下，如果您最大的健康问题可以通过拨动开关来解决。深脑刺激（DBS）为一系列神经系统疾病（包括帕金森病、癫痫和重度抑郁症）提供了如此显著的恢复。然而，植入大脑的金属电极过于笨重，无法精确地进入复杂的神经回路，并且在与组织接触时会腐蚀，因此它们的性能会随着时间推移而降低。现在，神经生理学家已经开发出一种DBS方法，通过使用微型磁铁刺激神经元来避免这些问题。
在2012年6月发表于《自然通讯》杂志的实验中，克利夫兰诊所的神经生理学家约翰·T·盖尔和他的同事乔治·邦马萨尔（一位哈佛医学院的物理学家和脑成像专家）测试了微型磁铁（直径为半毫米）是否可以诱导兔视网膜的神经元放电。他们发现，当他们给放置在神经元旁边的微型磁铁通电时，神经元放电了。
与DBS诱导的电刺激在所有方向上激发神经元相反，磁场遵循从极到极的有序路径，就像环绕地球的磁场一样。研究人员发现，通过适当地调整磁线圈的方向，他们可以将刺激精确地引导到单个神经元，甚至神经元的特定区域。“这可能有助于我们避免在DBS中看到的副作用，”盖尔说，例如，当DBS用于缓解帕金森病患者的运动问题时，有时会意外触发强烈的负面情绪。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
微型磁铁还解决了与金属电极相关的其他问题。磁场很容易穿透磁铁的塑料涂层，这可以防止腐蚀以及随之而来的脑组织炎症。“我已经做了14年的DBS研究，这对我来说是一种完全不同的激活大脑的方式，这非常令人兴奋，”盖尔说。
虽然这项研究的重点是刺激神经元，但微型磁铁也可以用于激活其他可兴奋组织，例如心脏、内耳或四肢肌肉，作为起搏器或假肢设备的一部分。在人类中，微型磁铁将通过外部控制包打开和关闭，可以通过无线方式或连接到植入皮下的电线。一家医疗公司已获得微型磁铁的制造权，如果动物研究继续表明它们是安全有效的，那么根据盖尔的说法，这些设备可能会在五年内进行人体试验。