ابزار جدید تصویربرداری؛ در مغز کاشته می گردد - آی تی گپ

یک گروه بین المللی از پژوهشگران، ابزار جدیدی برای تصویربرداری ابداع نموده اند که در مغز کاشته می گردد.

تقاضا برای ابزاری که به متخصصان علوم اعصاب امکان می دهد تا فعالیت های مغز را ثبت نمایند، بسیار زیاد است. پژوهشگران به طور سنتی، از روش هایی مانند تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی یا اف ام آرآی (fMRI) استفاده می نمایند، اما این روش نمی تواند فعالیت عصبی را با وضوح مکانی بالا یا در افراد در حال حرکت ثبت کند.

در سال های اخیر، یک فناوری موسوم به اپتوژنتیک (Optogenetics)، موفقیت قابل توجهی را در ثبت فعالیت عصبی حیوانات نشان داده است. ابزار های اپتوژنتیک، از نور برای کنترل نورون ها و ثبت سیگنال ها در بافت هایی که از نظر ژنتیکی اصلاح شده اند، استفاده می نمایند تا به بیان پروتئین های فلورسنت و حساس به نور بپردازند.

با وجود این، فناوری های موجود برای تصویربرداری از سیگنال های نور مغز، با مشکلاتی در اندازه، سرعت تصویربرداری یا کنتراست همراه هستند که کاربرد آن ها را در حوزه علوم اعصاب محدود می نماید. یک فناوری موسوم به میکروسکوپ فلورسانس ورق سبک (LSFM)، برای تصویربرداری سه بعدی از فعالیت مغز با سرعت و کنتراست بالا، امیدوارنماینده است.

در این روش، یک ورقه سبک نازک، به ناحیه مورد نظر از بافت مغز راهنمایی می گردد و واکنش بافت های مغز با انتشار سیگنال های فلورسانس تعیین می گردد که میکروسکوپ می تواند آن ها را تشخیص دهد. اسکن کردن یک صفحه سبک در بافت مغز، امکان تصویربرداری از مغز را با سرعت و کنتراست بالا فراهم می نماید.

در حال حاضر، استفاده از روش فلورسانس ورق سبک برای تصویربرداری از مغز موجوداتی مانند موش، به خاطر اندازه دستگاه سخت است. پژوهشگران در آینده باید برای انجام دادن آزمایش روی حیوانات، بسیاری از عناصر سازنده دستگاه را کوچک نمایند.

یکی از عناصر اصلی برای کوچک ساختن دستگاه، مولدی است که باید در مغز قرار بگیرد. این مولد باید آن قدر کوچک باشد که از جابه جایی بیش از اندازه بافت مغز جلوگیری کند. یک گروه بین المللی از پژوهشگران، یک مولد کوچک یا کاوشگر عصبی نوری ابداع نموده اند که می توان آن را در مغز یک حیوان زنده قرار داد.

هنگامی که کاوشگر در مغز موش های مهندسی شده ژنتیکی به کار رفت، به بیان پروتئین های فلورسنت در مغز آن ها پرداخت و به پژوهشگران امکان داد تا تصاویری با وضوح بالا ثبت نمایند. به علاوه، سطح کنتراست تصویر نیز نسبت یک روش جایگزین موسوم به میکروسکوپ اپی فلورسانس (epifluorescence microscopy)، بهتر بود.

وزلی ساچر (Wesley Sacher)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این فناوری جدید قابل کاشت، بسیاری از محدودیت های کاربرد تصویربرداری فلورسانس ورق سبک را رفع می نماید. این پژوهش، در مجله Neurophotonics به چاپ رسید.

منبع: فرادید