همشهری آنلاین: فیزیکدان ایرانی به همراه گروهی از محققان MIT سیستم تصویربرداری ابداع کرده‌اند که می‌تواند فعالیت‌های نورون‌ها را در مغز موجودات زنده نمایش دهد.

نورون

براساس گزارش ساینس‌دیلی، گروهی از محققان MIT  با همکاری لابراتوار علی‌پاشا وزیری در دانشگاه وین، موفق به ابداع سیستم تصویربرداری شده‌اند که می‌تواند برای اولین بار در مقیاس میلی‌ثانیه از کل مغز تصاویری سه‌بعدی تهیه کند. این سیستم می‌تواند به دانشمتدان در درک فرایند پردازش اطلاعات حسی توسط شبکه عصبی کمک کند.

این محققان با استفاده از سیستم جدید برای تصویربرداری همزمان تمامی نورون‌های مغز لارو زبرافیش استفاده کردند و تصویری کامل‌تر از فعالیت سیستم عصبی این جاندار به‌دست آوردند. تکنیک جدید همچنین می‌تواند به عصب‌شناسان در تشخیص اختلالات مغزی نیز کمک کند.

نورون‌ها با کمک پالس‌های الکتریکی اطلاعات حسی، حالات روحی و افکار را رمزگشایی می‌کنند که این عمل در هر سلول موجب جاری شدن یون‌های کلسیم می‌شود. محققان با دست‌ورزی پروتئین‌های فلورسانت توانستند آنها را به‌گونه‌ای تغییر دهند که پس از پیوستن به کلسیم آغاز به درخشش کنند، به این شکل می‌توان پالس‌های الکتریکی نورون‌ها را به تصویر کشید. با این همه تاکنون راهی برای به‌تصویر کشیدن این فعالیت‌های عصبی درون مغز وجود نداشت و محققان نیز می‌خواستند به تکنیک تصویربرداری سه‌بعدی با سرعتی بالا دست یابند تا بتوانند درست در لحظه آغاز شلیک پالس‌های الکتریکی بتوانند آن را به ثبت برسانند.

تکنیک جدید براساس تکنولوژی تصویربرداری میدان نور ایجاد شده‌است، تکنیکی که در آن با محاسبه زاویه پرتوهای نور دریافتی تصاویری سه‌بعدی خلق می شوند. محققان MIT و لابراتوار وزیری در این تحقیق برای اولین‌بار میکروسکوپ میدان نوری را بهبود بخشیده و از آن برای تصویربرداری فعالیت‌های عصبی در مغز استفاده کردند.

با کمک این میکروسکوپ نور تابانده شده از سوی موضوع عکاسی از میان رشته‌ای از لنزها که نور را در جهت‌های مختلفی بازمی‌تابانند، عبور می‌کند. هر نقطه از نمونه 400 نقطه نوری ایجاد می‌کند که با ترکیب این نقاط با کمک الگوریتمی رایانه‌ای، تصویری سه‌بعدی از نورون‌ها ایجاد می‌شود.

محققان از این تکنیک برای تصویربرداری سه‌بعدی از مغز کرم سی‌الگانز،‌ تنها جانداری که کل شبکه عصبی مغز آن شناسایی شده‌است، در حین انجام رفتارهای مختلفی از قبیل خزیدن و یا واکنش نشان دادن نسبت به محرک‌های عصبی استفاده کردند.

کد خبر 259938

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان

آخرین خبرهای بازار