به گزارش ایسنا به نقل از ساینس دیلی، هرچه که در مغز روی می دهد، ناشی از ارسال و دریافت سیگنال ها در شبکه های پیچیده ای است که دانشمندان آن ها را بطور کامل درک نکرده اند. این شبکه ها به ما اجازه می دهند که یک فنجان قهوه را برداریم، به یک شوخی بخندیم یا از روی صندلی بلند شویم. زمانی که برخی از نورون ها، سیگنال ها را بطور کامل ارسال و دریافت نمی کنند، مشکلاتی مانند صرع (epilepsy)، بیماری افسردگی، اعتياد و درد مزمن پدید می آیند.

پژوهشگران مهندسی "دانشگاه آریزونا" (University of Arizona)، در حال ابداع ابزارهای جدیدی برای روشی موسوم به "اپتوژنتیک" (Optogenetics) هستند که نور را به نورون های خاصی در مغز می تاباند تا فعالیت آنها را تحریک یا سرکوب کند. آزمایش های اپتوژنتیک، با هدف افزایش درک در مورد نحوه عملکرد مغز انجام میشوند و به دانشمندان امکان می‌دهند تا درمانهای احتمالی بیماری هایی مانند بیماری های عصبی را آزمایش کنند.

"جوکوباس آسرا" (Jokubas Ausra)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این روش بدین معناست که ما می توانیم بدون نیاز به نفوذ به جمجمه یا بافت مغز، از اپتوژنتیک استفاده کنیم و تهاجم را کاهش دهیم.

ابزار کوچک، نتایج بزرگ!

آزمایش های کنونی اپتوژنتیک که روی مدل های حیوانی انجام می گیرند، با معرفی یک پروتئین (Protein) حساس به نور همراه هستند که به نورون های خاصی در مغز متصل می شود.

سپس دانشمندان از یک ابزار کوچک استفاده می کنند تا پالس های نور را تنها به این نورون ها بفرستند و فعالیت آن ها را تعدیل کنند. نحوه کاربرد این ابزار، به استفاده از یک چراغ قوه کوچک و پیشرفته شباهت دارد.

پژوهشگران در این پروژه، نخستین ابزار بی سیم شبیه سازی اپتوژنتیک را معرفی کرده اند که میتواند به جای نفوذ فیزیکی به سد خونی مغز، نور را از میان جمجمه ارسال کند. این کار با استفاده از یک ابزار بی سیم و بدون باتری انجام می شود که به نازکی یک ورقه کاغذ است و درست زیر پوست قرار می گیرد.

این پژوهش، بسیار مهم است زیرا هنگامی که اپتوژنتیک در دسترس انسان قرار می گیرد، ما نوعی فناوری در اختیار داریم که امکان ارسال نور به نورون های مغز یا نخاع را فراهم می کنند. "فیلیپ گوتروف" (Philipp Gutruf)، سرپرست این پژوهش گفت: این بدان معناست که ما نوعی فناوری در اختیار داریم که شاید روزی بتواند به مدیریت بیماری هایی مانند صرع یا درد مزمن بدون جراحی تهاجمی و استفاده زیاد از داروها کمک کند.

سرعت بخشیدن به پیشرفت های آینده

هنوز راه بسياري وجود دارد تا این فناوری در دسترس انسان قرار بگیرد. روش های معرفی پروتئینهای حساس به نور به مغز انسان باید به صورت ویژه پیشرفت کنند.

در این میان، دستیابی به موفقیت در روش ارسال نور، توانایی پژوهشگران را برای بررسی بیماریها بهبود می بخشد زیرا این روش، به کاوشگرهای تهاجمی نیازی ندارد و موجب می شود تا پژوهش های اپتوژنتیک، بیشتر در دسترس باشند. در حال حاضر حتی آزمایشگاه هایی که تجهیزات پیچیده جراحی ندارند هم میتوانند به پیشرفت در این زمینه کمک کنند.

گوتروف اظهار‌کرد: این ابزار به دانشمندان امکان می دهد تا طیف وسیعی از آزمایش ها را که پیشتر امکان پذیر نبود، انجام دهند. این امکانات کمک می کند تا جامعه علمی، پیشرفت سریع تری در کشف اصول کار مغز و توسعه و آزمایش درمان در محیط های دقیق داشته باشد.

این پژوهش، در مجله "PNAS" به چاپ رسید.