دانشمندان NIH، موفق به ابداع یک تکنیک جدید برای مطالعه بیماری‌های مغزی شدند

یک ابزار جدید ابداعی توسط محققان NIH، برای اولین بار توانست نشان دهد چگونه دو دسته نورون در مغز موش با یکدیگر همکاری می‌کنند تا حرکات موش را کنترل کنند. این روش که spectrally resolved fiber photometry (SRFP) نامیده می‌شود، می‌تواند میزان فعالیت گروه‌های نورونی در مغز موش‌های سالم و بیمار را اندازه گیری کند. دانشمندان به دنبال آنند که از این روش برای درک چگونگی ایجاد اختلال در بیماری‌های مغزی مانند پارکینسون استفاده کنند.

توانایی حرکت حیوانات توسط دو گروه از نورون‌ها کنترل می‌شود، مسیر مستقیم یا D1 و مسیر غیر مستقیم یا D2. بر اساس مطالعات بالینی روی بیماران مبتلا به پارکینسون و مدل‌های نخستین، محققان فرضیه‌ای ارائه کردند که از دست دادن نوروترنسمیتر دوپامین در قسمت میانی مغز می‌تواند به فعالیت نامتعادل بین قسمت‌های D1 و D2 منجر شود. با توجه به اینکه مطالعات قبلی نتوانسته بود به خوبی انواع و گروه‌های سلولی در مغز را از یکدیگر تمیز دهد، این فرضیه به حال خود رها شد. با این حال، با استفاده از SRFP محققان قادر بودند نورون‌های D1 و D2 را با فلوئورسنت سبز و قرمز نشانه گذاری کرده و فعالیت آن‌ها را ثبت و گزارش کنند.

این روش محققان را قادر ساخت که همزمان فعالیت هردو قسمت مغز را هنگام انجام وظایف توسط موش، تحت نظر بگیرند. در آینده، محققان قادر خواهند بود همزمان فعالیت چندین گروه عصبی را با استفاده از رنگ‌ها و حسگرهای مختلف، اندازه‌گیری کنند.

آن‌ها دریافتند هنگامی که فعالیت گروه نورونی D1 شدیدتر از D2 است، موش فعالیت‌های Start and go انجام می‌دهد، که به معنی شروع حرکت به مکان دیگر است. اما هنگامی که فعالیت D2 از D1 شدیدتر است، موش فعالیت‌های Start and stop انجام می‌دهد، یعنی شروع به حرکت می‌کند اما بلافاصله متوقف می‌شود.

هردو نوع حرکت در موش‌ها کاملا طبیعی است و تحلیل آن‌ها می‌تواند محققان را قادر سازد که بر اساس فعالیت مغزی حیوانات، پیش‌بینی کنند حیوان قصد انجام چه حرکتی را دارد. این پیشرفت ممکن است به ما در درک آنچه در مغز موش‌های مبتلا به پارکینسون رخ می‌دهد کمک کند.

روش معمول ثبت وقایع الکتروفیزیولوژیکی هنگامی که قصد اندازه‌گیری خروجی الکتریکی نورون‌ها را داریم، به کمک ما می‌آید، اما نمی‌تواند در شناسایی نوع نورون‌هایی که در حال ایجاد سیگنال هستند، به ما کمک کند. SRFP به صورت بسیار خاص‌تر و دقیق‌تر عمل می‌کند، چرا که می‌تواند نوع نورون و فعالیت‌هایش را شناسایی کند.

منبع: بخش خبری وبسایت NIH