واضح آرشیو وب فارسی:ستاد ویژه توسعه فناوری نانو: سایت NBIC-محققان با تصویربرداری از مغز یک موش در ابعاد نانومتری، ساختارهای موجود در شبکه های عصبی این جاندار را بررسی کردند. آن ها از طریق میکروسکوپ های الکترونی با استفاده از برش تکه ای از مغز موش تصاویر سه بعدی را بازسازی نمودند. این تصاویر امکان چندین تحلیل بر روی مغز را بدون آنکه آسیبی به آن برسد فراهم می کند.به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) برای جف لیچمن مسئله اساسی این است که محققان چقدر باید از نزدیک مغز را بررسی کنند تا به حقایق آن دست یابند. گروهی از محققان از جمله جرمی نولز با هدایت لیچمن موفق به تصویربرداری در ابعاد نانو از مغز موش شدند. به گفته لیچمن یافته های این پژوهش می تواند درهایی را به سمت شناخت بهتر مغز و تأثیر یادگیری بر آن باز کند. گروهی از محققان از دانشگاه های معتبری جون هاروارد، MIT و جان هاپکینز برای ساخت تجهیزات مورد نیاز برای تصویربرداری و تحلیل نتایج همکاری کردند. لیچمن می گوید: «مسئله دیگری که موجب شگفتی ما شد این بود که رشته های عصبی معمولاً از دو، سه و یا چند اتصال در یک شاخه عصبی تشکیل می شود» وی می افزاید: «باور ما براین بود که گیرنده های عصبی برای جمع آوری اطلاعات از بیشترین رشته عصبی ممکن استفاده کرده اما یافته ها نشان دادند که یک رشته عصبی از گیرنده های مختلف در یک رشته عصبی بهره می برد.» نکته جالب توجه این است که رشته های عصبی که تماس بیشتری با شاخه عصبی دارند، ارتباط قوی تری دارند. لیچمن می افزاید : «وقتی از نمای نزدیک تر نگاه کنیم متوجه می شویم که این نتایج ممکن نیست تصادفی بدست آمده باشند. برخی از رشته های تمایل دارند تا با برخی از شاخه های عصبی نزدیک ارتباط برقرار کرده و با برخی دیگر که شرایط کاملاً مشابه دارند اتصال برقرار نکنند. این مطلب بیانگر این است که حتی در این حجم بسیار کوچک نیز، مغز الگوی خاصی برای دریافت و ثبت اطلاعات دارد.» این پژوهش نشان داد که رشته های عصبی بر خلاف باور عمومی به دلیل فعالیت الکتریکی تغییر شکل نمی دهند. لیچمن می گوید : «شکل گیرنده های عصبی از بلند و نازک تا بسیار کوتاه و ریشه دار تفاوت می کند. تصور می شود که شکل گیرنده های عصبی متأثر از فعالیت الکتریکی بوجود بیاید اما مشاهده چندین گیرنده عصبی با شکل های متفاوت و فعالیت الکتریکی یکسان صحت این مطلب را نقض می کند.» این پژوهش نقطه عطفی در فعالیت چندین ساله لیچمن و همکارانش می باشد و علاوه به درک بهتر از مغز، امکان طراحی سامانه ای به منظور جمع آوری اطلاعات و تصویر برداری فراهم می سازد. لیچمن در ادامه تشریح کرد: «بیشترین زمانی که طی این پژوهش صرف شد به منظور ساخت شبکه و خطوط لوله ای برای برداشت تصویر شد. بدین منظور نیاز با ساخت ابزاری بود تا برش بسیار نازکی از مغز بدهد. برای این منظور از روشی باید استفاده می شد که تا پیش از این به کار برده نشده بود.» لیچمن و همکارانش هنگامی که سیستم را در جای خود مستقر ساختند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی از بافت مغز تصویربرداری کردند. آن ها در ارتباط با همین موضوع روشی را طراحی کردند تا از میان چندین لایه، سلول ها را دنبال کنند. این قابلیت امکان ایجاد رشته های عصبی را در تصاویر سه بعدی امکان پذیر می کند. از این تصاویر به عنوان پایگاه داده برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد اتصالات شبکه عصبی نیز می توان استفاده کرد. لیچمن اذعان داشت: «مهم ترین قابلیت این پژوهش آن است که از این تصاویر بارها و بارها برای تحلیل و آنالیز می توان بهره برد بدون آنکه آسیبی به خود مغز وارد شود. برای تولید این تصاویر نیز تنها از بخش بسیار کوچکی از مغز استفاده می شود. ما از مغز در ابعاد 40 در 40 در 40 میکرون تصویربرداری کردیم و نتایج حاصل به صورت موفقیت آمیز در محدوده 1500 میکرون مکعب بازسازی شد که این برابر سه میلیاردیوم اندازه مغز موش می باشد.» مراکز انتخاب شده در تصویر برداری در سلول های بزرگ انتخاب می شود تا درک بهتری از نحوه قرار گیری دیگر سلول ها کشف شود. لیچمن در ادامه می گوید: «ما دریافتیم که 1500 سلول عصبی در این حجم بسیار کوچک رشته عصبی را می سازند که درک فوق العاده ای از ساختار شبکه عصبی پستانداران به ما می دهد.» مشاهدات نشان دادند که در هر میکرون مکعب یک سینپس (اتصال عصبی) وجود دارد. این بدان معنی می باشد که با دقیق ترین تصویر برداری ممکن از روش مغناطیسی –رزونانسی که اندازه هر پیکسل یک میلیمتر مکعب می باشد یک میلیارد اتصال عصبی وجود دارد. لیچمن بیان کرد :«این تصور ساده لوحانه ای خواهد بود که تنها با داشتن اطلاعات بیشتر، درک کاملی از مغز خواهیم داشت. بلکه این مشاهدات نشان داد که هراندازه اطلاعات بیشتری دراین باره پیدا می کنیم بیشتر از حد تصورات ما نیاز است تا به جلو گام برداریم.»
دوشنبه ، ۲۵آبان۱۳۹۴
[مشاهده متن کامل خبر]
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 9]