باز کردن پنجره ای روی مغز _اخبار روانشناسی جزیره ذهن

مغز انسان میلیاردها نورون دارد. آنها با همکاری یکدیگر، عملکردهای مغزی مرتبه بالاتری مانند شناخت و رفتارهای پیچیده را امکان پذیر می کنند. برای مطالعه این عملکردهای مرتبه بالاتر مغز، مهم است که بدانیم چگونه فعالیت عصبی در مناطق مختلف مغز هماهنگ می شود. اگرچه تکنیک هایی مانند تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI) قادر به ارائه بینشی در مورد فعالیت مغز هستند، اما می توانند اطلاعات زیادی را برای یک زمان و منطقه معین نشان دهند. میکروسکوپ دو فوتونی شامل استفاده از پنجره‌های جمجمه ابزار قدرتمندی برای تولید تصاویر با وضوح بالا است، اما پنجره‌های جمجمه معمولی کوچک هستند و مطالعه نواحی دوردست مغز را به‌طور همزمان دشوار می‌سازد.

اکنون، تیمی از محققان به سرپرستی مرکز تحقیقات اکتشافی در سیستم‌های حیات و زندگی (ExCELLS) و موسسه ملی علوم فیزیولوژیکی (NIPS) روش جدیدی را برای تصویربرداری in vivo از مغز معرفی کرده‌اند که امکان مشاهده در مقیاس بزرگ و طولانی‌مدت را فراهم می‌کند. ساختارها و فعالیت های عصبی در موش های بیدار این روش، روش “نانوشیت گنجانده شده در رزین قابل درمان با نور” (NIRE) نامیده می شود و از نانو ورق های فلوروپلیمری پوشیده شده با رزین قابل درمان با نور برای ایجاد پنجره های جمجمه بزرگتر استفاده می کند.

روش NIRE نسبت به روش‌های قبلی برتری دارد زیرا پنجره‌های جمجمه‌ای بزرگ‌تر از قبل ایجاد می‌کند که از قشر جداری تا مخچه گسترش می‌یابد و از نانوصفحه زیست سازگار و رزین شفاف قابل درمان با نور استفاده می‌کند که از حالت مایع به جامد تغییر شکل می‌دهد. نویسنده اصلی تایگا تاکاهاشی از دانشگاه علوم توکیو و ExCELLS.

در روش NIRE، از رزین قابل درمان با نور برای تثبیت CYTOP با پوشش پلی اتیلن اکسید (PEO-CYTOP)، یک نانو ورق شفاف و بیواینرت، بر روی سطح مغز استفاده می شود. این یک “پنجره” ایجاد می کند که محکم بر روی سطح مغز، حتی سطح بسیار خمیده مخچه قرار می گیرد، و شفافیت خود را برای مدت طولانی با استرس مکانیکی کمی حفظ می کند، و به محققان این امکان را می دهد که مناطق مختلف مغز موش های زنده را مشاهده کنند.

“علاوه بر این، ما نشان دادیم که ترکیب نانوصفحات PEO-CYTOP و رزین قابل درمان با نور باعث ایجاد پنجره های جمجمه قوی تر با شفافیت بیشتر برای مدت زمان طولانی تر در مقایسه با روش قبلی ما شد. تاکاهاشی می گوید، اعوجاج در تصاویر ناشی از حرکات موش های بیدار است.

پنجره‌های جمجمه امکان تصویربرداری با وضوح بالا با وضوح زیر میکرومتر را فراهم می‌کردند و آنها را برای مشاهده مورفولوژی و فعالیت ساختارهای عصبی خوب مناسب می‌کردند.

نکته مهم این است که روش NIRE امکان انجام تصویربرداری را برای مدت طولانی‌تر از 6 ماه با کمترین تأثیر بر شفافیت می‌دهد. این امر باید امکان انجام تحقیقات طولانی‌مدت در مورد نوروپلاستیسیته در سطوح مختلف – از سطح شبکه تا تومومی نموتو، نویسنده مسئول در ExCELLS و NIPS توضیح می دهد که سطح سلولی – و همچنین در طول بلوغ، یادگیری و تخریب عصبی.

این مطالعه یک دستاورد قابل توجه در زمینه تصویربرداری عصبی است زیرا این روش جدید ابزار قدرتمندی برای محققان برای بررسی فرآیندهای عصبی است که قبلاً مشاهده آنها دشوار یا غیرممکن بود. به طور خاص، توانایی روش NIRE برای ایجاد پنجره‌های جمجمه بزرگ با شفافیت طولانی‌مدت و آرتیفکت‌های حرکتی کمتر باید امکان مقیاس بزرگ، طولانی مدت و چند مقیاسی را فراهم کند. in vivo تصویربرداری از مغز.

این روش نویدبخش کشف اسرار فرآیندهای عصبی مرتبط با رشد و تکامل، یادگیری و اختلالات عصبی است. کاربردهای بالقوه شامل تحقیقات در زمینه کدگذاری جمعیت عصبی، بازسازی مدار عصبی و عملکردهای مرتبه بالاتر مغز است که به فعالیت های هماهنگ در سراسر جهان بستگی دارد. مناطق پراکنده شده،” Nemoto می گوید.

در مجموع، روش NIRE بستری را برای بررسی تغییرات نوروپلاستیک در سطوح مختلف در طول دوره‌های طولانی در حیواناتی که بیدار هستند و درگیر رفتارهای مختلف هستند، فراهم می‌کند، که فرصت‌های جدیدی را برای افزایش درک ما از پیچیدگی و عملکرد مغز ارائه می‌دهد.

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240304135836.htm

ممکنه براتون جالب باشه که...

پست های محبوب

دیدگاهتان را بنویسید