Магнитные наночастицы восстанавливают движение у мышей с симптомами, похожими на болезнь Паркинсона

Учёные представили новый способ воздействия на глубокие мозговые структуры с помощью магнитного поля без необходимости постоянной имплантации электродов. Международная команда исследователей ввела магнитные нанопластинки в целевую область мозга и использовала их для коррекции двигательных нарушений у мышей с симптомами, напоминающими болезнь Паркинсона.

Данный метод менее инвазивен по сравнению с традиционной глубокой стимуляцией мозга, которая требует хирургической установки электродов и применяется у некоторых пациентов с болезнью Паркинсона. Результаты исследования, проведённого учёными из Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), RWTH Aachen, Маастрихтского университета (Нидерланды) и KU Leuven (Бельгия), опубликованы в журнале Advanced Science.

Болезнь Паркинсона сопровождается постепенным разрушением нейронов, вырабатывающих дофамин — нейромедиатор, необходимый для контроля движений. Снижение уровня дофамина приводит к нарушению работы моторных цепей, вызывая тремор и другие двигательные расстройства.

Некоторым пациентам имплантируют мозговой стимулятор — небольшой прибор, размещаемый под ключицей, который посылает электрические сигналы в субталамическое ядро (СТН), расположенное глубоко в мозге. Стимуляция этой зоны изменяет патологическую нейронную активность и уменьшает симптомы нарушения движений.

«Процедура достаточно сложна и не всегда эффективна», — отмечает профессор Даниджела Грегурец из кафедры химии и фармации FAU. — «Это отпугивает многих пациентов с паркинсонизмом, к тому же не все подходят для установки такого стимулятора».

Предложенный магнитный метод потенциально может стать менее инвазивной альтернативой, так как позволяет воздействовать на глубокие участки мозга без необходимости постоянной имплантации электродов.

Принцип действия магнитных наночастиц

«Мы используем магнитные наночастицы, которые вводим в мозг», — поясняет Грегурец. — «Они имеют особую форму и магнитную структуру, разработанную для преобразования магнитного поля в крошечные механические силы».

В отличие от традиционной глубокой стимуляции, при которой электричество подаётся напрямую в мозг, этот метод задействует естественные механосенсоры нейронов для воздействия на глубокие области мозга. При воздействии магнитного поля наночастицы создают очень слабые механические силы, которые деформируют мембраны соседних клеток, открывая механочувствительные каналы и позволяя ионам проникать в нервные клетки.

Эффективность у моделей с паркинсонизмом

Метод был проверен на животных с повреждениями тех же нейронов, что и у больных Паркинсоном, вызывающими сходные двигательные нарушения. «Совместно с коллегами из Маастрихта мы ввели магнитные наночастицы, разработанные в FAU, в субталамическое ядро животных», — рассказывает Грегурец. — «Именно эта область мозга является ключевой мишенью для традиционной глубокой стимуляции при болезни Паркинсона».

С помощью высокоточных стереотаксических процедур частицы были размещены непосредственно в нужном участке мозга. Точная локализация была критически важна для достижения эффекта на моторные цепи.

После воздействия магнитным полем у мышей наблюдалось значительное улучшение двигательных функций. «По силе эффект сопоставим с тем, что мы ожидали бы после установки мозгового стимулятора», — отмечает Грегурец.

Безопасность и перспективы развития

Магнитные частицы оставались в мозге животных несколько месяцев без признаков воспаления, что свидетельствует о хорошей переносимости в ходе экспериментов.

Группа Грегурец изучает возможности доставки наночастиц без прямого введения в мозг, например, через кровоток с разработкой частиц, способных преодолевать гематоэнцефалический барьер.

Также исследователи работают над компактными носимыми устройствами для генерации необходимых магнитных полей. Один из вариантов — повязка на голову, которую пациенты могли бы самостоятельно надевать, однако до клинического применения ещё несколько лет.

«Мы убеждены, что этот метод обладает большим потенциалом», — заявляет Грегурец. — «Он не только проще и дешевле традиционного мозгового стимулятора, но, вероятно, и более гибок — изменение параметров магнитного поля позволит точнее управлять наночастицами».

Кроме того, технология может стать инструментом для изучения влияния механических сил на активность мозга.

Источник: статья «Remote Magnetomechanical Neuromodulation Uncovers Therapeutic Mechanisms for Alleviating Parkinsonian Symptoms in Freely Moving Mice» авторов Анук Вольтерс, Лоренцо Синьорелли, Кристиан Херфф, София Гимпл, Ренцо Рименс, Гюнтер Кенис, Ким Райкерс, Хамед Шабани, Джих-Джанг Сун, Ясин Темель, Ханс Клусманн, Даниджела Грегурец и Сара-Анна Хешам, опубликованной 3 апреля 2026 года в Advanced Science. DOI: 10.1002/advs.75097.