endoscope بسیار باریک ، نورون‌ها را به اعماق مغز می‌کشند

endoscope مبتنی بر فیبر جدید ، در موش‌ها آزمایش شد و آماده ایجاد بینش‌های جدید در عملکرد مغز شد .

مبدا :

جامعه نوری

خلاصه :

محققان یک endoscope را به عنوان یک موی انسان ایجاد کرده‌اند که می‌تواند فعالیت نورون‌ها را در مغز موش زنده تصویر کند و به پژوهشگران اجازه دسترسی به مناطقی را می‌دهد که با میکروسکوپ یا انواع دیگر آندوسکوپی دیده نمی‌شوند .

محققان یک endoscope را به عنوان یک موی انسان ایجاد کرده‌اند که می‌تواند فعالیت نورون‌ها را در مغز موش زنده تصویر کند . چون آن خیلی نازک است ، endoscope می‌تواند به اعماق مغز برسد و به پژوهشگران اجازه دسترسی به مناطقی را می‌دهد که نمی‌توانند با میکروسکوپ یا انواع دیگر آندوسکوپی دیده شوند .

Shay Ohayon ، که این وسیله را به عنوان یک پژوهشگر postdoctoral در آزمایشگاه جیمز DiCarlo's در موسسه تکنولوژی ماساچوست توسعه داد ، گفت : " علاوه بر این که در مطالعات حیوانی استفاده می‌شود تا به ما در درک نحوه کار مغز کمک کند ، این endoscope جدید می‌تواند یک روز کوچک‌تر و در نتیجه راحت‌تر ، ابزاری برای تصویربرداری درون حفره بینی باشد ."

لایه جدید مبتنی بر فیبر نوری است که فقط ۱۲۵ میکرون است . از آنجا که این وسیله پنج تا ده برابر کم‌تر از کم‌ترین microendoscopes موجود است ، می‌تواند به عمق بافت مغز وارد شود بدون آنکه آسیب قابل‌توجهی وارد کند .

در جامعه نوری ( OSA ) ، مجله پزشکی، "نورشناسی " ، محققان گزارش می‌دهند که endoscope می‌توانند تصاویر وضوح در مقیاس میکرونی را ثبت کنند . این اولین باری است که تصویرسازی با چنین a نازکی در یک حیوان زنده نشان‌داده شده‌است .

Ohayon گفت : " با توسعه بیشتر ، the جدید می‌تواند برای تصویر کردن فعالیت نورون در بخش‌های پیش از دسترس مغز مانند قشر بصری مدل‌های حیوانی ، مورد استفاده قرار گیرد .

بدست آوردن تصاویر از الیاف

The جدید بر پایه فیبر نوری multimode است که می‌تواند چندین پرتو نور را همزمان حمل کند . وقتی نور وارد فیبر می‌شود ، می ‌توان آن را دستکاری کرد تا یک نقطه کوچک در انتهای دیگر تولید کند ، و می‌تواند بدون حرکت فیبر به موقعیت‌های مختلف در بافت منتقل شود . اسکن کردن نقطه کوچک در نمونه به آن اجازه می‌دهد تا مولکول‌های فلورسنت که برای برچسب فعالیت نورون‌ها استفاده می‌شوند را تحریک کند . همانطور که فلورسانس هر نقطه از طریق فیبر به عقب برمی گردد ، تصویری از فعالیت نورون تشکیل می‌شود .

Ohayon گفت : " برای رسیدن به سرعت اسکن کردن به اندازه کافی برای تصویر کشیدن از نورون‌ها ، ما از یک مولفه نوری که به عنوان یک وسیله آینه دیجیتالی شناخته می‌شود استفاده کردیم تا به سرعت نقطه نور را حرکت دهیم .

از آنجا که الیاف multimode برای سبک تقلا endoscope مورد استفاده قرار می‌گیرند، محققان یک روش به نام شکل‌دهی wavefront برای تبدیل نور با scrambled به تصویر استفاده کردند . برای شکل دادن wavefront ، آن‌ها الگوهای مختلفی از نور را از طریق فیبر به یک دوربین در انتهای دیگر می‌فرستادند و دقیقا ً نشان می‌دادند که چگونه فیبر خاصی نور را تغییر داده‌است . سپس دوربین برداشته شد و فیبر در مغز برای تصویربرداری قرار گرفت . اطلاعات به‌دست‌آمده در مورد این که چگونه فیبر ، نور را تغییر می‌دهد ، سپس برای تولید و اسکن کردن یک نقطه کوچک در کل میدان استفاده می‌شود .

نورون‌های زنده تصویر برداری

پس از شناسایی موفقیت‌آمیز سلول‌های کشت شده ، محققان microendoscope خود را بر روی موش‌ها آزمایش کردند . آن‌ها فیبر را از سوراخ کوچکی در جمجمه یک موش وارد کردند و به آرامی آن را به درون مغز کاهش دادند . برای تصویر کشیدن نورون‌ها ، محققان از تکنیکی به نام تصویربرداری کلسیم استفاده کردند که در واکنش به نفوذ کلسیم که زمانی رخ می‌دهد که یک نورون آتش می‌زند ، ایجاد می‌شود .

منبع سایت علم روز