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科幻成真! 南韓科學家成功遙控小鼠大腦 或為治療腦部疾病帶來希望

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科幻成真! 南韓科學家成功遙控小鼠大腦  或為治療腦部疾病帶來希望
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科幻成真! 南韓科學家成功遙控小鼠大腦 或為治療腦部疾病帶來希望

2024年08月03日 10:20 最後更新:14:19

南韓基礎科學研究所(Institute for Basic Science, IBS)的科學家成功利用奈米粒子與磁場,遙控小鼠大腦,精準開啟特定母性行為,為腦科學研究開闢了全新道路。

南韓科學家成功遙控小鼠大腦

科學家過去在進行「操控大腦」的實驗時,往往受限於電極技術,不僅需要進行侵入性手術,還會限制實驗對象的活動範圍。而IBS的研究團隊開發出一種名為「神經動力學磁遺傳學介面」(Nano-MIND, Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics)的技術,透過將奈米粒子植入小鼠特定腦細胞中,並利用外部磁場精準控制奈米粒子的開關,進而活化特定神經迴路,從而影響小鼠的行為。

全球首個利用磁場自由控制特定腦區的技術

研究資深作者、IBS奈米醫學中心主任全真宇表示:「這是世界上第一個可以利用磁場自由控制特定腦區的技術,預計將在理解大腦功能、開發人工神經網路、雙向腦機介面和治療神經系統疾病等方面發揮重要作用。」

Nano-MIND技術操控特定神經迴路方面具極高精準度

為驗證Nano-MIND技術的效用,研究團隊設計了3種不同的實驗,分別針對小鼠的攝食、社交和育幼行為進行操控。實驗結果顯示,透過調整外部磁場,研究人員可以精準控制小鼠的食慾、與陌生小鼠互動的意願,以及對幼鼠的照顧行為,這表明Nano-MIND技術在操控特定神經迴路方面具有極高的精準度。

開發治療腦部疾病的新療法

這項發表於《自然奈米技術》期刊的研究成果,為神經科學研究帶來了革命性的突破。未來,科學家們可以使用Nano-MIND技術更深入地研究大腦的運作機制,開發治療腦部疾病的新療法,例如柏金遜症、阿茲海默症等,甚至幫助那些因為疾病或意外而失去行動能力的患者,透過腦機介面重新獲得與外界互動的能力。

使用Nano-MIND技術,可以透過磁場精準操控多種神經迴路。(南韓基礎科學研究所官網)

使用Nano-MIND技術,可以透過磁場精準操控多種神經迴路。(南韓基礎科學研究所官網)

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顛覆天文認知! 土星環年齡或達45億年 與土星年齡相當

2024年12月18日 15:20 最後更新:16:11

過去科學家普遍認為土星的環大約有4億年的歷史,但最新研究指這些閃爍的冰環可能已經存在了45億年,與土星的年齡相當。

科學家此前估計土星的環形成於10億至4億年前

據《美聯社》報導,科學家之前根據美國國家航空暨太空總署(NASA)卡西尼號太空探測器超過十年的觀測數據估計,土星的環形成於10億至4億年前。卡西尼號在2017年結束任務前拍攝的影像顯示,土星的環沒有因小行星碰撞而變暗,這導致科學家認為土星的環是在土星形成後才形成的。

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日本研究團隊:小行星撞擊土星的環後會蒸發 挑戰土星的環較年輕說法

然而,由東京科學大學的天文學家兵頭龍樹(Ryuki Hyodo)領導的日本團隊透過電腦模擬發現,小行星撞擊土星的環後會蒸發,幾乎不會留下暗淡的殘餘物。產生的帶電粒子會被吸引到土星或散佈到太空中,使土星的環保持清潔,這一發現挑戰了土星的環較年輕的說法。

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土星的環可能在土星形成早期就已經存在

兵頭龍樹表示,土星的環可能介於兩個極端值之間,約為22.5億年。然而在太陽系形成的早期,環境更加混亂,大型行星會遷移和互動,這種情況更有利於土星的環形成。

他透過電子郵件表示:「考慮到太陽系的演化歷史,土星的環更可能在土星形成的早期就已經存在。」

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