آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

ایمپلنت‌های عصبی که می‌توانند ریزساختارهای مغزی را با دقت و صحت بسیار زیاد هدف‌گیری کنند

تنوع ساختارها و کارکردهای مغز هر روز بیش از پیش در تحقیقات شناخته می‌شوند. فعالیت نادرست هر یک از این ساختارها و مدارهای ارتباط دهنده‌شان، دلایل شایع بسیاری از بیماری‌ها‌ی عصبی یا روانی هستند.

تنوع ساختارها و کارکردهای مغز هر روز بیش از پیش در تحقیقات شناخته می‌شوند. فعالیت نادرست هر یک از این ساختارها و مدارهای ارتباط دهنده‌شان، دلایل شایع بسیاری از بیماری‌ها‌ی عصبی یا روانی هستند. برای مثال توده سیاه (substantia nigra) دارای ابعادی تنها در حد چند میلیمتر است اما برای حرکت و هماهنگی بسیار حیاتی است. نابودی اعصاب آن باعث بروز علائم حرکتی در بیماری پارکینسون می‌شود.

فناوری‌ها‌ی جدید مانند اپتوژنتیک به ما اجازه می‌دهد که ریزساختارهای مشابه با این را در مغز شناسایی کنیم. با این حال، این تکنیک‌ها‌ به تزریق مایعات در مغز که آماده‌سازی قسمت تحت مطالعه را برای پاسخ به نور عهده‌دارند وابسته هستند. این تزریق‌ها با سوزن‌ها‌ی بسیار بزرگی انجام می‌شود، که کنترل دقیق و کامل برای هدف‌گیری یک ناحیه کوچک خاص از مغز را ندارند. دارودرمانی‌ها‌ی جدید که درمان این شرایط را هدف قرار داده‌اند، یا خوردنی هستند، که نتیجه آن توزیع دارو در کل مغز است، و یا از طریق سوزن کانولای بزرگ تزریق می‌شوند که باز هم کنترل لازم را برای هدف قرار دادن قسمت خاصی از مغز ندارند. در نتیجه، بیماران مبتلا به اختلالات عصبی یا روانی به دلیل دارورسانی ضعیف اغلب پاسخ درستی به درمان‌ها‌ نمی‌دهند.

تیم تحقیقاتی ابزاری را طراحی کرده و توسعه داده که قادر است حجم نانولیتری از دارو را از طریق میکروپروب‌ها‌یی که برای طولانی کاشته شده، به ساختارهای عمیق مغزی برساند. آن‌ها‌ همچنین با استفاده از دستگاه PET تکنیکی را طراحی کرده‌اند تا حجم آن قسمت از مغز که توسط هر تزریق هدف قرار داده می‌شود را اندازه‌گیری کنند. داروهای مربوط به اختلالات سیستم عصبی مرکزی به قسمت خاصی داده نشده و در کل مغز توزیع می‌شوند. مطالعات حیوانی نشان داده که "حجم" مانند دز کلی داده شده، یک عامل حیاتی در رساندن دارو به مغز است. با استفاده از میکروکانولا و تصویربرداری میکروپت، ما می‌توانیم ناحیه‌ی هدف از مغز را کنترل کنیم، این امر باعث دو برابر شدن صحت و دقت هدف‌گیری در ارائه دارو نسبت به روش مرسوم امروزه خواهد شد.

محققان همچنین قادر بودند با طراحی کانولایی که سازگار با MRI بوده و تا یک سال در مغز موش‌ها‌ باشد، رفتار حیوانات را از راه دور تحت کنترل دربیاورند. آن‌ها‌ دریافتند که تغییر حجم تزریق شده به تنهایی می‌تواند اثرات بسیار قابل توجهی در رفتار القا شده در حیوانات داشته باشد، حتی زمانی که دوز کلی داده شده یکسان باشد. تنظیم حجم داده شده به ناحیه مغزی در اثرگذاری بر فعالیت مغزی بسیار مهم است. این فناوری می‌تواند به صورت بالقوه رسیدگی دقیق به بیماری شناسی مشکلات عصبی در مدل‌ها‌ی پیش بالینی، و درمان‌ها‌ی بسیار موثرتر در انسان را ممکن سازد.

منبع: MIT news

ارسال دیدگاه

loading