الجسيمات النانوية المغناطيسية تستعيد الحركة في الفئران المصابة بأعراض تشبه مرض باركنسون

طور الباحثون طريقة مغناطيسية للتأثير على دوائر الدماغ العميقة بدون أقطاب كهربائية مزروعة بشكل دائم.

قد يوفر المجال المغناطيسي طريقة جديدة للوصول إلى الدوائر المدفونة في أعماق الدماغ دون زرع أقطاب كهربائية بشكل دائم. قام فريق بحث دولي بحقن الصفائح النانوية المغناطيسية في منطقة الدماغ المستهدفة واستخدمها لتحسين مشاكل الحركة لدى الفئران التي تعاني من أعراض تشبه مرض باركنسون.

يعتبر هذا النهج أقل تدخلاً من التحفيز العميق للدماغ التقليدي، والذي يعتمد على أقطاب كهربائية مزروعة جراحيًا ويستخدم لبعض الأشخاص المصابين بمرض باركنسون. باحثون من جامعة فريدريش ألكسندر إرلانجن نورنبرغ (FAU)، جامعة RWTH آخن، جامعة ماستريخت (هولندا)، وجامعة KU Leuven (بلجيكا) أبلغتا عن النتائج في العلوم المتقدمة.

يؤدي مرض باركنسون إلى تدمير خلايا الدماغ المنتجة تدريجيًا الدوبامين، رسول كيميائي ضروري للتحكم في الحركة. مع انخفاض مستويات الدوبامين، تبدأ الدوائر الحركية في الخلل، مما يسبب الارتعاشات وصعوبات الحركة الأخرى.

يتلقى بعض المرضى جهاز تنظيم ضربات القلب، وهو جهاز صغير يوضع أسفل عظمة الترقوة ويرسل إشارات كهربائية إلى النواة تحت المهاد (STN باختصار)، وهي منطقة عميقة داخل الدماغ. تحفيز هذه المنطقة يمكن أن يغير النشاط العصبي غير الطبيعي ويقلل من أعراض الحركة.

توضح البروفيسورة الدكتورة دانييلا جريجوريك من قسم الكيمياء والصيدلة بجامعة FAU أن “الإجراء معقد نسبيًا، وليس ناجحًا دائمًا”. “هذا يؤدي إلى إبعاد العديد من مرضى باركنسون، وليس كل المرضى مرشحين مناسبين لأحد أجهزة تنظيم ضربات القلب هذه.”

يمكن أن توفر التقنية المغناطيسية في النهاية خيارًا أقل تدخلاً لأنها تصل إلى مناطق الدماغ العميقة دون الحاجة إلى بقاء الأقطاب الكهربائية مزروعة بشكل دائم.

تعمل القوى الميكانيكية على تنشيط دوائر الدماغ العميقة

يوضح غريغوريك: “نحن نستخدم الجسيمات النانوية المغناطيسية التي نزرعها في الدماغ”. “إنها ذات شكل خاص وبنية مغناطيسية. وقد تم تطويرها من أجل تحويل المجالات المغناطيسية إلى قوى ميكانيكية صغيرة.”

وعلى عكس التحفيز العميق للدماغ، فإن هذه التقنية لا ترسل الكهرباء مباشرة إلى الدماغ. وتقول: “تقوم الطريقة التقليدية بإنشاء اتصال كهربائي بالدماغ”. “على النقيض من ذلك، نحن نستخدم أجهزة الاستشعار الميكانيكية الطبيعية للخلايا العصبية للتأثير على المناطق العميقة داخل الدماغ.”

عندما يحيط مجال مغناطيسي بالدماغ، تستجيب الجسيمات عن طريق إنتاج قوى ميكانيكية صغيرة جدًا. تعمل هذه القوى على تشويه أغشية الخلايا القريبة بلطف، مثلما يؤدي الضغط بإصبعك على بالون منتفخ إلى تغيير شكله. يفتح هذا الضغط قنوات حساسة ميكانيكيًا ويسمح للأيونات المشحونة كهربائيًا بالدخول إلى الخلايا العصبية.

التحفيز المغناطيسي يحسن الحركة في الفئران

واختبر الباحثون هذه الطريقة في نماذج حيوانية مع تلف الخلايا العصبية نفسها المتضررة لدى الأشخاص المصابين بمرض باركنسون. أنتج هذا مشاكل حركة مماثلة.

يوضح جريجوريك: “لقد قمنا بالتعاون مع شركائنا من ماستريخت بحقن جسيمات نانوية مغناطيسية تم تطويرها هنا في جامعة FAU في النواة تحت المهادية للحيوانات”. “هذه هي المنطقة نفسها في الدماغ التي تعد أيضًا هدفًا مهمًا للتحفيز العميق للدماغ التقليدي في مرض باركنسون.”

وباستخدام إجراءات مجسمة عالية الدقة، وضع الباحثون الجزيئات مباشرة في منطقة الدماغ المقصودة. كان تحديد المواقع بدقة أمرًا ضروريًا لأن العلاج يحتاج للوصول إلى الدائرة الحركية الصحيحة.

وبعد تعريض الفئران للمجال المغناطيسي، تحسن العجز الحركي لديهم بشكل ملحوظ. يقول جريجوريك: “إن التأثير يعادل تقريبًا ما كنا نتوقعه بعد زرع جهاز تنظيم ضربات القلب في الدماغ”.

نتائج السلامة تدعم المزيد من التطوير

وبقيت الجسيمات المغناطيسية في أدمغة الحيوانات لعدة أشهر دون ظهور علامات التهاب، مما يشير إلى أنها تم تحملها جيدًا خلال فترة الاختبار.

وتقوم مجموعة جريجوريك الآن باستكشاف طرق لتجنب حقن الجسيمات مباشرة في الدماغ. أحد الاحتمالات هو إدارتها عبر مجرى الدم وتصميمها لعبور حاجز الدم في الدماغ.

ويدرس الباحثون أيضًا الأجهزة المدمجة القابلة للارتداء والقادرة على توليد المجالات المغناطيسية اللازمة. إن عصابة الرأس التي يمكن للمرضى أن يضعوها على أنفسهم هي أحد التصميمات المحتملة، على الرغم من أن هذا النهج لا يزال بعيدًا عن الاستخدام السريري المحتمل لعدة سنوات.

“ومع ذلك، نحن مقتنعون بأن الطريقة الجديدة لديها إمكانات هائلة”، يقول جريجوريك. “إنه ليس فقط أبسط وأرخص بكثير من جهاز تنظيم ضربات القلب التقليدي، بل ربما يكون أيضًا أكثر مرونة. إن ضبط معلمات المجال المغناطيسي سيسمح لنا بالتحكم في الجسيمات النانوية بشكل أكثر دقة.”

يمكن أن تكون هذه التقنية أيضًا بمثابة أداة بحثية لفحص كيفية تغيير القوى الميكانيكية الصغيرة لنشاط الدماغ.

المرجع: “التعديل العصبي الميكانيكي المغناطيسي عن بعد يكشف الآليات العلاجية لتخفيف أعراض مرض باركنسون في الفئران التي تتحرك بحرية” بقلم أنوك ولترز، لورنزو سينيوريلي، كريستيان هيرف، صوفيا جيمبل، رينزو ريمنز، غونتر كينيس، كيم ريجرز، حامد شعباني، جيه جانج صن، ياسين تيميل، هانز كلوسمان، دانييلا. غريغوريك وسارة آنا هشام، 3 أبريل 2026، العلوم المتقدمة.
دوى: 10.1002/advs.75097

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.