2025년 8월 7일, 동남대학 손검비 연구원, 구강실험실 담도 연구원, 남경대학 고녕 원사와 심수선진기술연구원 장지월 교수 공동통신은 Neuroscience Bulletin 온라인에"Precise Magnetic Stimulation of the Paraventricular Nucleus Improves Sociability in a Mouse in a Mouse"라는 제목으로 고자석 자극을 촉진하는 PVN 초자석 자극 연구의 정밀한 논문을 통해 ASN 자극성 자극을 개선했다.

논문 온라인 캡처

자기자극기술에 존재하는 투과깊이가 부족한 문제에 대해 연구원들은 초순자성산화철나노립자 (SPIONs) 의 자기구속효과를 응용하여 자기장의 제한을 돌파할것을 제기하였다. 이 책략은 온화 (<0.1T) 하고 초점이 아닌 자기장으로 자극하는 동시에 SPIONs를 리용하여 표적구역의 자기효과를 증강함으로써 자기장의 고유한 결함을 극복했다.이 연구에서 연구원들은 초순자성 산화철 나노입자(SPION)를 매개하는 전략을 통해 실방핵(PVN)에 대한 정확한 자기자극을 실현했다.

체외 세포에 대한 동적 모니터링 결과, SPIONs 결합 자기장은 Neuro-2a 세포의 칼슘 내류를 크게 향상시킵니다.이어 반복경두개자기자극(rTMS) 연합 SPIONs와 단독 rTMS가 N2a 세포의 칼슘 이온 내류에 미치는 영향을 비교했다.데이터에 따르면 SPIONs와 결합된 rTMS는 단독 rTMS에 비해 뉴런의 평균 F/F0 값을 베이스라인 수준의 두 배 (그림 1B) 로 높였는데, 이는 자성 나노 재료의 존재가 자기 자극의 생체 효과를 강화할 수 있음을 나타낸다.

이런 정밀자기자극시스템 (pMSS) 의 신경조절효과를 한층 더 검증하기 위해 연구원들은 초차원경생물의 미형화쌍광자현미영상기술을 채용하여 10분간의 자기자극후 실방핵흥분성뉴런의 칼슘이온동태변화를 기록하였다.그 결과, 단일 PVN 뉴런의 칼슘 순변은 주파수 의존성 응답 특징을 나타내며, 저주파 (1Hz) 자기 자극이 현저한 뉴런 억제를 유발하는 것으로 나타나고, 고주파 자기 자극은 PVN 뉴런을 활성화하며, 10Hz-pMSS는 가장 뚜렷한 활성화 효과를 나타내며, 그 피크 F/F0 값은 베이스라인 수준의 거의 두 배 (그림 1H) 에 달한다.이 결과는 SPIONs가 뇌 내에서 장기적인 안정성 및 양호한 세포 섭취율을 가지고 있다는 것을 검증했을 뿐만 아니라 생체 PVN 영역으로 안전하고 정확하게 배달될 수 있다는 것을 확인했을 뿐만 아니라 뉴런 활성화의 주파수 의존성 특징을 밝혀내 pMSS가 뉴런 활동의 양방향 변조를 실현할 수 있도록 새로운 증거를 제공했다.