تهیه پیچیده ترین نقشه مغز تاکنون

نقشه برداری از مغز انسان می تواند به رمزگشایی از اسرار پیچیده و شگفت انگیز آن کمک کند؛ اما مغز انسان اندامی فوق العاده پیچیده بوده و تاکنون دانشمندان در این مسیر (تهیه نقشه کامل مغز انسان) ناکام مانده اند.

مغز مگس میوه (Drosophila melanogaster) به اندازه دانه خشخاش (poppy seed) است، با این حال، این اندام بسیار کوچک نیز از پیچیدگی های باورنکردنی برخوردار است.

در این تصویر سه بعدی، تمامی 100 هزار نورون در مغز مگس میوه به تصویر کشیده شده اند که از این لحاظ، پیچیده ترین نقشه مغزی محسوب می شود که تاکنون تهیه شده است.

نمایش دقیق ارتباط نورون ها با یکدیگر در مغز مگس میوه / منبع: cell

برای تهیه این نقشه، دانشمندان از روشی موسوم به serial section transmission electron microscopy استفاده کردند. در گام نخست، غشاهای سلولی با فلزات سنگین بارگذاری شده و خطوط نورون ها و سیناپس ها که آنها را به هم متصل می کرد، مشخص شدند.

در گام بعدی، پرتوهای الکترون ها به داخل مغز تابانده شدند. الکترون ها در زمان برخورد با فلزات سنگین، پراکنده و منعکس شدند؛ این عملکرد تقریبا مشابه مسدود شدن اشعه ایکس در زمان برخورد با استخوان است. از این طریق، امکان مشاهده رشته های اسپاگتی‌مانند پیچیده شده در مغز مگس میوه فراهم شد.

حدود 21 میلیون تصویر تهیه شده از 7 هزار برش مغز مگس میوه، با یکدیگر ترکیب شدند. نتیجه نهایی کار، تهیه نقشه فوق العاده دقیقی در مقیاس نانو است که تک تک مسیرهای عصبی را به تصویر کشیده است.

تهیه پیچیده ترین نقشه مغز تاکنون – مغز مگس میوه / منبع: Cell

دوی باک (Davi Bock)، عصب شناس موسسه پزشکی هاوارد هیگز در مریلند (آمریکا) و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی تأکید کرد: کل مغز مگس میوه با چنین وضوح تصویری پیش از این به تصویر کشیده نشده بود. این نقشه فوق العاده دقیق، امکان مشاهده ارتباط میان نورون ها را فراهم می کند.

باک افزود: هربار که تصاویر مغز مگس میوه را با وضوح بالاتر و کامل تری مشاهده کنید، جزئیات جدیدی در آن کشف می کنید.

دانشمندان امیدوارند که این نقشه، به درک بهتر نحوه عملکرد مغز و سلول های عصبی – هم در مغز مگس میوه و هم مغز انسان کمک کند. نتایج این دستاورد مهم در مجله Cell منتشر شد.

 

مترجم: معصومه سوهانی

منبع: sciencealert

No tags for this post.