به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، محققان چینی یک تکنیک میکروسکوپی برای تصویربرداری از نورون‌ها در حیواناتی که بیدار هستند توسعه داده‌اند، روشی که به آنها اجازه می‌دهد تا پویایی سریع در حال تغییر در نورون‌های موش‌هایی را که روی چرخ‌ها می‌دوند، ثبت کنند.
این تکنیک جدید قابلیت‌های میکروسکوپ با وضوح فوق العاده را که قبلاً به تصویربرداری از سلول‌های کشت‌شده، بخش‌های بافتی یا حیوانات بیهوش محدود می‌شد را گسترش می‌دهد.
تیم آکادمی علوم چین در مقاله‌‌ای که ماه گذشته در مجله‌ای معتبر منتشر شد، گفتند: «نورون‌‌هایی مورد مطالعه قرار می‌گیرند که در آن پویایی عملکردی و مورفولوژیکی آنها از رفتارهای طبیعی حیوانات پشتیبانی می‌کند.»
سلول‌های عصبی که سیگنال‌هایی را در سراسر بدن ارسال می‌کنند و به ما امکان انجام عملکردهایی مانند خوردن، راه رفتن و صحبت کردن را می‌دهند – دارای ساختارهای تخصصی برای پشتیبانی از عملکردهای ضروری مانند ارتباطات و یکپارچگی اطلاعات هستند که در طول زمان تغییر می‌کنند.
نورون‌ها (که سلول‌های عصبی نیز نامیده می‌شوند) واحدهای اساسی مغز و سیستم عصبی هستند، سلول‌هایی که مسئول دریافت ورودی حسی از دنیای بیرونی، ارسال فرمان‌های حرکتی به ماهیچه‌های ما، و تبدیل و انتقال سیگنال‌های الکتریکی هستند.
نورون‌ها در سیستم عصبی به عنوان واسطه‌های ارتباطی بین سیستم عصبی مرکزی و سایر اعضای بدن عمل می‌کنند. این سلول‌ها به ارتباط با دیگر نورون‌ها و سلول‌های بدن کمک می‌کنند تا پاسخ‌های مختلفی را به محیط خارج از بدن ارسال کنند. برای مثال، نورون‌های حسی می‌توانند اطلاعات حسی از بدن را به مغز منتقل کنند، در حالی که نورون‌های حرکتی در ارتباط با عضلات بدن هستند و با تحریک آنها، حرکت بدن را کنترل می‌کنند.
به طور کلی، نورون‌ها به عنوان عنصر اساسی در سیستم عصبی، بسیار مهم هستند و برای انتقال اطلاعات و کنترل فعالیت‌های مختلف در بدن، نقش مهمی ایفا می‌کنند. به دلیل اهمیت آنها، تحقیقات بسیاری در حوزه نورون‌ها صورت گرفته است که به شناخت بهتر این سلول‌ها و کشف راه‌های بهبود درمان بیماری‌های مرتبط با آنها کمک کرده‌اند.
استفاده از میکروسکوپ با وضوح فوق العاده برای ثبت تصاویر حیواناتی که رفتار طبیعی انجام می‌دهند همچنان یک چالش باقی مانده است. روش بیهوشی هم که برای کمک به بررسی نورون‌های حیوانات زنده استفاده شده است، ایده آل نیست زیرا فیزیولوژی مدارهای عصبی را تغییر می‌دهد.
برای غلبه بر این موضوع، در مرکز تعالی علوم و فناوری مغز، نوع جدیدی از میکروسکوپ با وضوح فوق‌العاده – میکروسکوپ روشنایی ساختاریافته، اسکن خطی و چندگانه را معرفی کرد.
این تکنیک جدید قادر است حرکاتی تا ۵۰ میکرون در ثانیه را تحمل کند که بالاتر از میانگین حرکت مغز موش است.
این تیم از تکنیک میکروسکوپ چندگانه خود برای ردیابی دینامیک و سازماندهی مجدد مولکولی در موش‌ها با سر ثابت در محل در طول چرخه خواب-بیداری استفاده کردند، که به آشکار شدن تغییرات دینامیکی در مقیاس ثانیه کمک کرد.
این تکنیک همچنین برای گرفتن تصاویری از موش‌های بیدار و در حال دویدن که سرشان ثابت بود و با کمک پنجره‌های شیشه‌ای جمجمه برای تصویربرداری قابل دسترسی بود، استفاده شد.
محققان گفتند: این تکنیک میکروسکوپی فرصتی برای بررسی دینامیک مورفولوژیکی نورون‌ها با وضوح فوق العاده در مغز موش‌های بیدار فراهم می‌کند.
در مقایسه با تکنیک‌های دیگری که برای ایجاد یک تصویر با وضوح فوق‌العاده نیاز به گرفتن چندین فریم از یک میدان دید دارند، تکنیک جدید تنها با یک اسکن این کار را انجام می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد حرکت را بهتر تحمل کند.
به گفته محققان، تکنیک میکروسکوپی جدید تصاویری با وضوح پایین‌تر از پیشرفته‌ترین میکروسکوپ‌های با وضوح فوق‌العاده ایجاد می‌کند، به گفته محققان، به دلیل کاربرد بالقوه آن برای تصویربرداری زنده از مغز و حتی نشان دادن سایر اندام‌ها و بافت‌ها، فناوری امیدوارکننده‌ای است.
منبع: scmp
