در سال‌های اخیر، یک فناوری موسوم به “اپتوژنتیک”(Optogenetics)، موفقیت قابل توجهی را در ثبت فعالیت عصبی حیوانات نشان داده است. ابزارهای اپتوژنتیک، از نور برای کنترل نورون‌ها و ثبت سیگنال‌ها در بافت‌هایی که از نظر ژنتیکی اصلاح شده‌اند، استفاده می‌کنند تا به بیان پروتئین‌های فلورسنت و حساس به نور بپردازند. با وجود این، فناوری‌های موجود برای تصویربرداری از سیگنال‌های نور مغز، با مشکلاتی در اندازه، سرعت تصویربرداری یا کنتراست همراه هستند که کاربرد آنها را در حوزه علوم اعصاب محدود می‌کند.
یک فناوری موسوم به “میکروسکوپ فلورسانس ورق سبک”(LSFM)، برای تصویربرداری سه‌بعدی از فعالیت مغز با سرعت و کنتراست بالا، امیدوارکننده است. در این روش، یک ورقه سبک نازک، به ناحیه مورد نظر از بافت مغز هدایت می‌شود و واکنش بافت‌های مغز با انتشار سیگنال‌های فلورسانس مشخص می‌شود که میکروسکوپ می‌تواند آنها را تشخیص دهد. اسکن کردن یک صفحه سبک در بافت مغز، امکان تصویربرداری از مغز را با سرعت و کنتراست بالا فراهم می‌کند.
در حال حاضر، استفاده از روش فلورسانس ورق سبک برای تصویربرداری از مغز موجوداتی مانند موش، به خاطر اندازه دستگاه دشوار است. پژوهشگران در آینده باید برای انجام دادن آزمایش روی حیوانات، بسیاری از عناصر سازنده دستگاه را کوچک کنند.
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 جابه‌جایی بیش از اندازه بافت مغز جلوگیری کند. یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران، یک مولد کوچک یا کاوشگر عصبی نوری ابداع کرده‌اند که می‌توان آن را در مغز یک حیوان زنده قرار داد.
هنگامی که کاوشگر در مغز موش‌های مهندسی شده ژنتیکی به کار رفت، به بیان پروتئین‌های فلورسنت در مغز آنها پرداخت و به پژوهشگران امکان داد تا تصاویری با وضوح بالا ثبت کنند. به علاوه، سطح کنتراست تصویر نیز نسبت یک روش جایگزین موسوم به “میکروسکوپ اپی‌فلورسانس”(epifluorescence microscopy)، بهتر بود.
“وزلی ساچر”(Wesley Sacher)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این فناوری جدید قابل کاشت، بسیاری از محدودیت‌های کاربرد تصویربرداری فلورسانس ورق سبک را برطرف می‌کند.
این پژوهش، در مجله “Neurophotonics” به چاپ رسید.
انتهای پیام
