جنرال لواء

دراسة جديدة توفر نظرة ثاقبة في أنماط الاتصال العصبية


إن الجهود التي يبذلها العلماء للكشف عن ألغاز الطرق التي تعمل بها الخلايا العصبية في جسم الإنسان ، وخاصة الدماغ ، توفر ثروة من التطبيقات التكنولوجية ، بدءًا من التكرارات المستندة إلى الذكاء الاصطناعي (AI) وحتى الرقائق.

لهذا السبب ، يعد رسم طرق جديدة لفهم أنماط الاتصال بين الخلايا العصبية أمرًا ضروريًا.

قام فريق من الباحثين من مختبر الصور الحيوية الأساسية (LBP) في كلية الهندسة في مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان (EPFL) بتصميم دراسة تهدف إلى دراسة هذه الظاهرة.

الجواب في الأيونات

نظر الباحثون على وجه التحديد في غشاء المحتملة من الخلايا العصبية ، والتي تشير إلى إمكانات الراحة للمناطق الداخلية والخارجية للخلية الناتجة عن نقل الأيونات أثناء نقل الإشارات الكهروكيميائية. لاحظوا العملية في جزيئات الماء.

يقول سيلفي روك ، مدير LBP والمؤلف المشارك في الورقة: "الخلايا العصبية محاطة بجزيئات الماء ، والتي تغير اتجاهها في وجود شحنة كهربائية".

"عندما تتغير إمكانات الغشاء ، فإن جزيئات الماء ستعيد توجيهها - ويمكننا ملاحظة ذلك."

لعملهم أهمية ذات شقين ، بمعنى أن:

(1) تم تنفيذه بدون "مساعدة ملصقات الفلورسنت (السامة) أو المجسات الكهربائية الغازية" بفضل اختيارهم للإضاءة المركبة ومشبك التصحيح والتصوير التوافقي الثاني ،

(2) قدرتها على تقديم المزيد من الخيارات للمهنيين الطبيين لمراقبة أنشطة الدماغ.

من خلال تطبيق هذه التقنية البديلة ، تمكن الباحثون من تحقيق أ ثلاثة أضعاف زيادة ، مما أدى إلى "تحسن [إجمالي] في حساسية التصوير العصبي التوافقي الثاني الخالية من الملصقات."

الأساليب المحسنة تقدم المزيد من النتائج الملموسة

أحدث التصوير البصري المحسن والأكثر كفاءة كل الفرق في عمل الفريق.

في الواقع ، بفضل مساهمات الفيزيائيين دونا ستريكلاند وجيرارد مورو ، الحاصلين على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2018 (جنبًا إلى جنب مع العالم الثالث آرثر أشكين عن ابتكار مختلف) في أكتوبر.

لقد حصلوا على الجائزة المرموقة "لطريقتهم في توليد نبضات ضوئية عالية الكثافة وفائقة القصر" ، مما يعني أنه كان هناك بالفعل تأثير مضاعف قوي في المجتمع العلمي من حيث تطبيقات تقنياتهم.

اشتملت أشعة الليزر المزدوجة المستخدمة في هذه الدراسة على نبضات ليزر فيمتوثانية. يشرح روك أهمية بحث مورو وستريكلاند لدراستهما:

"نحن نرى الآثار الأساسية والتطبيقية لبحثنا. لا يمكنها فقط مساعدتنا على فهم الآليات التي يستخدمها الدماغ لإرسال المعلومات ، ولكن يمكنها أيضًا جذب شركات الأدوية المهتمة باختبار المنتجات المختبرية."

"وقد أظهرنا الآن أنه يمكننا تحليل خلية عصبية واحدة أو أي عدد من الخلايا العصبية في وقت واحد." لا شك أن الزوجين الحائزين على جائزة مسرورون لرؤية أن عملهم ليس مفيدًا فقط للمجتمع العلمي ولكنه يعد بتقديم العديد من التطبيقات في العالم الحقيقي.

تظهر تفاصيل الدراسة في ورقة بعنوان "المياه الغشائية لفحص إمكانات الغشاء العصبي والتدفقات الأيونية على مستوى الخلية المفردة" ، والتي نُشرت في 11 كانون الأول (ديسمبر) في اتصالات الطبيعة مجلة.


شاهد الفيديو: 2ع ت. الاستحالة الواليرية تطبيق (شهر اكتوبر 2021).