ساخت دستگاه‌ نوری جدید برای تصویربرداری از مغز دركشور

به گزارش روز شنبه گروه علمی ایرنا از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، محققان عضو این گروه، در این تلاش علمی و تخصصی با حمایت های گسترده ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی معاونت علمی، در گام نخست موفق به ساخت و بهره برداری از دستگاه های 'تصویربرداری نوری جدید' و 'اپتوژنتیك ' برای استفاده در زمینه علوم اعصاب شناختی در كشور شدند.
حمید لطیفی مدیر گروه پیشران 'نورواپتیك' در این خصوص با اشاره به بهره برداری از دستگاه 'تصویربرداری نوری جدید' اظهاركرد: متخصصان قادر خواهند بود از طریق تصویربرداری نوری از مغز با روش سیگنال ذاتی (Intrinsic Optical Signal Imaging)، تغییرات میزان اشباع اكسیژن خون در مغز را اندازه گیری و در نتیجه نقشه ای از فعالیت اعصاب در سطح قشر مغز ارایه دهند.
وی ادامه داد: مزیت استفاده از این روش در مقایسه با دیگر شیوه ها، عدم استفاده از مواد شیمیایی است و تنها با نازك كردن جمجمه می توان، تصویربرداری را انجام داد. بطوری كه قدرت تفكیك فضایی و زمانی در این روش به ترتیب 50 میكرومتر و یك ثانیه است.
مدیر گروه پیشران نورواپتیك همچنین بیان كرد: با بهره برداری از دستگاه تصویربرداری نوری از مغز به روش استفاده از رنگدانه های حساس به ولتاژ (Voltage-Sensitive Dye Imaging) نیز امكان ارائه خدمات با این روش فراهم شده است.

**تهیه فیلم از فعالیت سطح مغز
لطیفی با بیان اینكه در این روش می تواند تغییرات پتانسیل غشای نورونی مغز را اندازه گیری كرد، همچنین گفت: در این روش از رنگدانه های فلورسنت مخصوصی استفاده می شود كه به تغییرات پتانسیل محلی حساس بوده و می تواند تغییر پتانسیل غشای نورون ها را در ابعاد یك نورون تا مجموعه ای از نورون ها در سطح بزرگ (چندین میلیمتر مربع) نشان دهد و می توان از فعالیت سطح مغز فیلم تهیه كرد.
به گفته وی، این روش برای نمونه های زنده بیهوش، برش مغزی یا نمونه های كشت شده قابل استفاده است و قدرت تفكیك فضایی و زمانی در این روش به ترتیب 50 میكرومتر و 1 میلی ثانیه است.

**اندازه گیری جریان خون در سطح مغز
لطیفی همچنین با بیان اینكه، تصویربرداری نوری به روش اسپكل لیزری (Laser Speckle Contrast Imaging) از دیگر تلاش ها و موفقیت های گروه پیشران در دانشگاه شهید بهشتی است افزود: بطوری كه از این روش برای اندازه گیری جریان خون در سطح مغز استفاده می شود/
وی ادامه داد:در این روش از اثر تارشدگی اسپكل لیزر استفاده می شود تا نقشه جریان خون روی مغز به دست آید و بتوان جریان خون و یا انسداد رگ ها را به صورت برخط مشاهده كرد.


**انجام همزمان تحریك نوری و ثبت الكتروفیزیولوژی
مدیر گروه پیشران نورواپتیك در ادامه از دستیابی به تكنیك 'اپتوژنتیك'، برای تحریك و كنترل سیستم های عصبی از طریق دستكاری های سیستم های عصبی و حساس كردن سلول های عصبی به نور به عنوان یك موفقیت دیگر محققان عضو گروه پیشران در پژوهشكده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی و مركز تحقیقات علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشكی شهید بهشتی خبر داد.
لطیفی اظهار كرد:با استفاده از این تكنیك می توان بصورت همزمان تحریك نوری و ثبت الكتروفیزیولوژی انجام داد كه قابلیت كاربرد بر روی حیوان بیهوش و یا درحال حركت را داراست .
وی افزود:برای این منظور از اپسین های تحریكی چنلورودوپسین (Channelrhodopsin) در طول موج نوری آبی و مهاری هالورودوپسین (Halorhodopsin) در طول موج نوری نارنجی استفاده می شود.

**ساخت میكروسكوپ لیزری كانفوكال با چهار طول موج
لطیفی همچنین بیان كرد: با تلاش های محققان عضو گروه پیشران در دانشگاه شهید بهشتی میكروسكوپ لیزری كانفوكال با چهار طول موج طراحی و ساخته شده است كه امكان ارائه خدمات محدود توسط این گروه وجود دارد.
وی گفت:همچنین میكروسكوپ نوری با تابش طرح دار ( SIM) برای تصویربرداری سوپررزولوشون مراحل تحقیقاتی نهایی خود را طی می كند.

**دسترسی محققان كشور به دستگاه های 'تصویربرداری نوری جدید' و 'اپتوژنتیك '
حسین عزیزی كارشناس ارشد ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی نیز ابراز كرد: محققان حوزه علوم اعصاب شناختی در سراسر كشور می توانند از خدمات این دستگاه های 'تصویربرداری نوری جدید' و 'اپتوژنتیك ' در تحقیقات خود كه بخشی از هزینه آن توسط ستاد پرداخت می شود، استفاده كنند.
وی با بیان اینكه به منظور ارتقای سطح فعالیت محققان و حركت در مسیر كاربردی كردن نتایج مطالعات، توسعه ابزارها مورد نیاز است، گفت: در شرایط كنونی تعامل حوزه های مختلف با یكدیگر، ابزارسازی و ایجاد فن آوری در حوزه های علوم شناختی را ممكن كرده است.
عزیزی گفت: ستاد توسعه علوم شناختی در این زمینه حمایت از شكل گیری گروه های 'پیشران' را به منظور بهره وری از ظرفیت و پتانسیل های موجود دركشور در اهداف و برنامه های خود قرار داده است.
به گفته وی، نخستین طرح گروه پیشران با عنوان توسعه كاربرد ابزارهای اپتوژنیك در علوم شناختی در سال 1395 به تصویب رسید و یكی از اهداف تشكیل گروه نورواپتیك توسعه ابزارهای مطالعه در حوزه علوم اعصاب شناختی است.
علمی ** 1836 **1440