نقشه برداری سه بعدی مغز با دستگاه جدید

با توجه به پیچیدگی ایجاد طرح ‌های مکانیکی و محدودیت‌های فضایی، درک شبکه ‌های مغزی سه ‌بعدی با ثبت بخش ‌های سطحی و درون قشری سیگنال‌های مغزی هنوز چالش برانگیز است.

به گزارش سیناپرس، در پاسخ به این نیاز، اخیراً یک دستگاه الکترود پاپ آپ ساخته شده که می تواند داده های دقیق تری در مورد تک تک سلول های عصبی و تعامل آنها با یکدیگر جمع آوری کند و در عین حال خطر آسیب بافت مغز را کاهش دهد. این دستگاه که توسط دانشمندان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ساخته شده یک پروتز عصبی سه بعدی تاشو و انعطاف پذیر است.

این دستگاه امکان نقشه برداری سه بعدی از مدارهای عصبی پیچیده با دینامیک فضایی و زمانی بالا از ناحیه داخل قشری تا قشر مغز را فراهم می کند. این موضوع می تواند انتقال عصبی سه بعدی را از طریق چهار انعطاف پذیر طراحی شده پیچیده، ساقه ها و آرایه های الکترود سطحی در یک سیستم یکپارچه ترسیم کند.

دانشمندان در این باره خاطرنشان کردند: علاوه بر طراحی منحصر به فردی که پس از قرار دادن در مغز به صورت سه بعدی ظاهر می شود، دستگاه آنها همچنین از ترکیبی از مواد استفاده می کند که پیشتر به این روش خاص استفاده نشده بود. به گزارش سیناپرس، محققان به طور خاص از پلی اتیلن گلیکول، ماده ای که قبلاً استفاده می شد، به عنوان یک پوشش زیست سازگار برای ایجاد سفتی استفاده کردند که قبلاً برای آن موضوع استفاده نمی شد.

به گفته محققان این دستگاه باید محکم باشد تا بتوان آن را وارد مغز کرد، اما زمانی که در مغز قرار گرفت باید انعطاف پذیر باشد. از این رو، دانشمندان از یک پوشش زیست تخریب پذیر استفاده کردند که یک لایه بیرونی سفت بر روی دستگاه ایجاد می کند. این لایه سفت پس از قرار گرفتن دستگاه در مغز حل شده و انعطاف پذیری اولیه را بازیابی می کند.

کی جون یو (Ki Jun Yu) یکی از محققان این مطالعات از دانشگاه یونسی (Yonsei) کره گفت: با کنار هم قرار دادن ساختار مواد و هندسه این دستگاه، ما قادر خواهیم بود اتصال نورون های سه بعدی از مغز را دریافت کنیم.

در ادامه محققان اعلام کردند که ما امکانات بالقوه شناسایی همبستگی فعالیت های عصبی از ناحیه داخل قشری تا نواحی قشر مغز را از طریق نظارت مداوم سیگنال های الکتروفیزیولوژیک به وجود آوردیم. به گفته پژوهشگران، همچنین از ویژگی ‌های ساختاری دستگاه برای ضبط سیگنال‌ های هماهنگ شده از سنبله ‌های منفرد که توسط تحریک کلی یک طرفه برانگیخته می ‌شوند، بهره ‌برداری شده است.

به گزارش سیناپرس، دانشمندان اکنون مشتاقانه منتظر تکرار این طرح هستند تا نه تنها برای درک بهتر مغز بلکه برای جراحی ها و درمان بیماری ها از امتیازات آن استفاده کنند. شرح کامل این مطالعات در مجله تخصصی npj Flex Electron منتشر شده است.

مترجم: نداجوادهراتی

No tags for this post.