مواد و ساخت پیشرفته

محققین دانشگاه اوساکای ژاپن روشی بر اساس استفاده از نشانگرهای بایولومینسانس حساس به ولتاژ غشا را برای ثبت فعالیت مغزی در حیوان دارای قابلیت حرکت آزادانه ابداع کرده‌اند که قابلیت ثبت فعالیت مغزی چندین حیوان را به صورت همزمان داراست.
محققین نشانگر (LOTUS-V) را به قسمت کورتکس بینایی که مسئول فعالیت لوکوموتوری و تحریکات بینایی می باشد اعمال کرده‌اند. این پراب بایولومینسانس که به صورت ژنتیک کدگذاری شده است، با روش‌های مرسوم بیان ژن و به صورت غیرتهاجمی به سلول‌ها اعمال می‌شود. سیگنال این پراب از ولتاژ غشای سلولی بدست می آید که نشانگر فعالیت مغزی به علت تحریک بینایی و فعالیت لوکوموتور ناشی از برهم کنش با سایر موش‌ها می‌باشد. در تصویر زیر (سمت چپ) بایولومینسانس کورتکس بینایی چهار موش به صورت همزمان مشاهده شده است. همچنین مسیر حرکت و سرعت و فعالیت مغزی هر چهار موش در تصویر زیر (مرکز و راست) مشخص شده است.

بر اساس گفته‌های نویسنده مقاله، این روش فعالیت مغزی حیوان آزاد را با حساسیت خوبی و بدون مشکلات آثار حرکتی (motion artifacts) ثبت کرده و مهمتر اینکه می‌تواند به صورت دینامیک فعالیت کورتکس بینایی را در حین برخوردهای اجتماعی ثبت نماید.
روش‌های تصویربرداری الکتروفیزیولوژی و بر پایه فلورسانس مرسوم معمولا تهاجمی هستند و نیازمند کابل‌ها و تجهیزاتی هستند که به سر حیوان وصل می‌شوند و برای ثبت های طولانی مناسب نیستند. با اینکه پیشرفت‌های زیادی در زمینه تصویربرداری از حیوان آزاد صورت گرفته است، محدودیت‌های بزرگی برای بررسی ارتباط فعالیت مغزی با رفتارهای اجتماعی وجود دارد. کابل‌ها فعالیت نرمال حیوان و رفتار اجتماعی آنها را دچار مشکل می‌کنند. وقتی بیش از یک حیوان مورد مطالعه باشد، کابل‌ها به هم تاب خورده و حیوان‌ها را دچار مشکل می‌کنند و فقط با این روش‌ها می‌توان یک حیوان را مطالعه کرد. روش ارایه شده توسط این محققین برای لایه‌ای به ضخامت 300 میکرون در کورتکس قابلیت اعمال دارد و بسیار ارزشمند خواهد بود اگر که برای عمق‌های بیشتر تست گردد. این روش برای نورولوژیست‌هایی که در زمینه اجتماعی مطالعه می‌کنند، می‌تواند بسیار مفید باشد.
منبع :
Cable-Free Brain Imaging Technique Proves Less Invasive, Shows Promise In Neuroscience