ابداع دستگاهی برای نقشه برداری سه بعدی مغز

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما، اخیراً یک دستگاه الکترود پاپ آپ ساخته شده که می‌تواند داده‌های دقیق تری در مورد تک تک سلول‌های 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 می‌کند. این موضوع می‌تواند انتقال عصبی سه بعدی را از طریق چهار انعطاف پذیر طراحی شده پیچیده، ساقه‌ها و آرایه‌های 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 می‌شود، دستگاه آن‌ها همچنین از ترکیبی از مواد استفاده می‌کند که پیشتر به این روش خاص استفاده نشده بود.

 محققان به طور خاص از پلی اتیلن گلیکول، ماده‌ای که قبلاً استفاده می‌شد، به عنوان یک پوشش زیست سازگار برای ایجاد سفتی استفاده کردند که قبلاً برای آن موضوع استفاده نمی‌شد.

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 می‌کند. این لایه سفت پس از قرار گرفتن دستگاه در مغز حل شده و انعطاف پذیری اولیه را بازیابی می‌کند.

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 نورون‌های سه بعدی از مغز را دریافت کنیم.

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

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