Am 7. August 2025 veröffentlichten Forscher Sun Kemfei von der Südosten-Universität, Forscher Tan Tao im Yanjiang-Labor, Akademiker Kuning von der Nanjing-Universität und Professor Zhang Zhijiang vom Institut für Fortgeschrittene Technologien in Shenzhen ein Forschungspapier mit dem Titel "Präzise Magnetische Stimulation des Paraventrikulären Kerns verbessert die Sozialität in einem Mausmodell von ASD" im Neuroscience Bulletin online, das über eine Strategie zur Verbesserung der sozialen Störungen bei autistischen Mäusen berichtet hat, indem eine präzise magnetische Stimulationstechnik vermittelt wird, die die Freisetzung von Oxytocin durch PVN-Neuronen reguliert.

Screenshot der Arbeit

Angesichts der unzureichenden Penetrationstiefe der magnetischen Stimulationstechnik schlugen die Forscher vor, den magnetischen Bindungseffekt von supramagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln (SPIONs) anzuwenden, um die Magnetfeldgrenzen zu überwinden, eine Strategie, die ein mildes (<0,1T) und nicht fokussiertes Magnetfeld zur Stimulation verwendet, während SPIONs die magnetische Wirkung des Zielbereichs verstärken, um die inhärenten Mängel des Magnetfeldes zu überwinden. In dieser Studie erreichten die Forscher eine präzise magnetische Stimulation des kammerseitigen Kerns (PVN) durch eine Strategie, die durch supermagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (SPION) vermittelt wird.

Dynamische Überwachung von in vitro-Zellen zeigt, dass kombinierte Magnetfelder von SPIONs den inneren Kalziumstrom von Neuro-2a-Zellen erheblich verbessern können. Anschließend verglichen die Studien die Auswirkungen von wiederholter transcranialer magnetischer Stimulation (rTMS) kombinierten SPIONs mit rTMS allein auf den Kalziumioneninnerstrom von N2a-Zellen. Die Daten zeigen, dass rTMS mit kombinierten SPIONs im Vergleich zu rTMS allein den durchschnittlichen neuronalen ΔF / F0-Wert auf das Doppelte des Ausgangswertes erhöht (Abbildung 1B), was darauf hindeutet, dass die Anwesenheit magnetischer Nanomaterialien die biologischen Effekte von magnetischen Stimulationen erhöhen können.

Um die neuroregulatorischen Effekte dieses präzisen magnetischen Stimulationssystems (pMSS) weiter zu verifizieren, verwendeten die Forscher eine miniaturisierte Doppelfotonen-Mikrobildtechnik für ultradimensionale Organismen, um die dynamischen Veränderungen der Kalziumionen in den perikambralen excitierenden Neuronen nach 10 Minuten magnetischer Stimulation aufzuzeichnen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kalzium-Transparenten einzelner PVN-Neuronen eine frequenzabhängige Reaktionsmerkmale aufweisen, die sich als niederfrequente (1Hz) magnetische Stimulation auslöste, die eine signifikante Neuronenunterdrückung auslöste, während die hochfrequente magnetische Stimulation die PVN-Neuronen aktivierte, und 10Hz-pMSS zeigte die offensichtlichste Aktivierungswirkung, deren Spitzenwerte ΔF / F0 fast doppelt so hoch waren wie die Ausgangswerte (Abbildung 1H). Dieses Ergebnis bestätigt nicht nur die langlebige Stabilität von SPIONs im Gehirn und eine gute Zellaufnahme, bestätigt ihre sichere und präzise Lieferung in lebende PVN-Regionen, sondern enthüllt auch die frequenzabhängigen Merkmale der neuronalen Aktivierung und liefert neue Beweise für die bidirektionale Modulation der neuronalen Aktivität durch pMSS.