دستگاههای تصویربرداری نوری جدید

با تلاش محققان و اساتید حوزه های علوم شناختی و با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی، برخی از تجهیزات تولید شده مانند «تصویربرداری نوری جدید» و «اپتوژنتیک» در دانشگاه شهید بهشتی به مرحله بهره برداری رسید.

حسین عزیزی کارشناس ارشد ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی گفت: محققان حوزه علوم اعصاب شناختی در سراسر کشور می توانند از خدمات این دستگاه های «تصویربرداری نوری جدید» و «اپتوژنتیک» در تحقیقات خود که بخشی از هزینه آن توسط ستاد پرداخت می شود، استفاده کنند.

وی با بیان اینکه به منظور ارتقای سطح فعالیت محققان و حرکت در مسیر کاربردی کردن نتایج مطالعات، توسعه ابزارها مورد نیاز است، گفت: در شرایط کنونی تعامل حوزه ­های مختلف با یکدیگر، ابزارسازی و ایجاد فناوری در حوزه­ های علوم شناختی را ممکن کرده است.

با بهره برداری از دستگاه «تصویربرداری نوری جدید»، متخصصان قادر خواهند بود از طریق تصویربرداری نوری از مغز با روش سیگنال ذاتی (Intrinsic Optical Signal Imaging)، تغییرات میزان اشباع اکسیژن خون در مغز را اندازه گیری و در نتیجه نقشه ای از فعالیت اعصاب در سطح قشر مغز ارائه دهند.

 مزیت استفاده از این روش در مقایسه با دیگر شیوه ها، عدم استفاده از مواد شیمیایی است  و تنها با نازک کردن جمجمه می توان، تصویربرداری را انجام داد، بطوری که قدرت تفکیک فضایی و زمانی در این روش به ترتیب ۵۰ میکرومتر و یک ثانیه است. با بهره برداری از دستگاه تصویربرداری نوری از مغز به روش استفاده از رنگدانه های حساس به ولتاژ (Voltage-Sensitive Dye Imaging) نیز امکان ارائه خدمات با این روش فراهم می شود.

در این روش می تواند تغییرات پتانسیل غشای نورونی مغز را اندازه گیری کرد؛ همچنین از رنگدانه های فلورسنت مخصوصی استفاده می شود که به تغییرات پتانسیل محلی حساس بوده و می تواند تغییر پتانسیل غشای نورون ها را در ابعاد یک نورون تا مجموعه ای از نورون ها در سطح بزرگ (چندین میلیمتر مربع) نشان دهد و می توان از فعالیت سطح مغز فیلم تهیه کرد.

این روش برای نمونه های زنده بیهوش، برش مغزی یا نمونه های کشت شده قابل استفاده است و قدرت تفکیک فضایی و زمانی در این روش به ترتیب ۵۰ میکرومتر و ۱ میلی ثانیه است.

تصویربرداری نوری به روش اسپکل لیزری (Laser Speckle Contrast Imaging)  روشیبرای اندازه گیری جریان خون در سطح مغز است که در این روش از اثر تارشدگی اسپکل لیزر استفاده می شود تا نقشه جریان خون روی مغز به دست آید و بتوان جریان خون و یا انسداد رگ ها را به صورت برخط مشاهده کرد.

همچنین اپتوژنتیک، برای تحریک و کنترل سیستم های عصبی از طریق دستکاری های سیستم های عصبی و حساس کردن  سلول های عصبی به نور باست که با استفاده از این تکنیک می توان بصورت همزمان تحریک نوری و ثبت الکتروفیزیولوژی انجام داد که قابلیت کاربرد بر روی حیوان بیهوش و یا درحال حرکت را دارد.

برای این منظور از اپسین های تحریکی چنلورودوپسین (Channelrhodopsin) در طول موج نوری آبی و مهاری هالورودوپسین (Halorhodopsin) در طول موج نوری نارنجی استفاده می شود.

---

منبع:خبرگزاری مهر