به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، هرچه که در مغز روی می‌دهد، ناشی از ارسال و دریافت سیگنال‌ها در شبکه‌های پیچیده‌ای است که دانشمندان آنها را به طور کامل درک نکرده‌اند. این شبکه‌ها به ما اجازه می‌دهند که یک فنجان قهوه را برداریم، به یک شوخی بخندیم یا از روی صندلی بلند شویم. هنگامی که برخی از نورون‌ها، سیگنال‌ها را به طور کامل ارسال و دریافت نمی‌کنند، مشکلاتی مانند صرع، افسردگی، اعتیاد و درد مزمن پدید می‌آیند.

پژوهشگران مهندسی “دانشگاه آریزونا”(University of Arizona)، در حال ابداع ابزارهای جدیدی برای روشی موسوم به “اپتوژنتیک”(Optogenetics) هستند که نور را به نورون‌های خاصی در مغز می‌تاباند تا فعالیت آنها را تحریک یا سرکوب کند. آزمایش‌های اپتوژنتیک، با هدف افزایش درک در مورد نحوه عملکرد مغز انجام می‌شوند و به دانشمندان امکان می‌دهند تا درمان‌های احتمالی بیماری‌هایی مانند بیماری‌های عصبی را آزمایش کنند.
“جوکوباس آسرا”(Jokubas Ausra)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این روش بدین معناست که ما می‌توانیم بدون نیاز به نفوذ به جمجمه یا بافت مغز، از اپتوژنتیک استفاده کنیم و تهاجم را کاهش دهیم.

ابزار کوچک، نتایج بزرگ!
آزمایش‌های کنونی اپتوژنتیک که روی مدل‌های حیوانی انجام می‌گیرند، با معرفی یک پروتئین حساس به نور همراه هستند که به نورون‌های خاصی در مغز متصل می‌شود.

سپس دانشمندان از یک ابزار کوچک استفاده می‌کنند تا پالس‌های نور را تنها به این نورون‌ها بفرستند و فعالیت آنها را تعدیل کنند. نحوه کاربرد این ابزار، به استفاده از یک چراغ‌ قوه کوچک و پیشرفته شباهت دارد.

پژوهشگران در این پروژه، نخستین ابزار بی‌سیم شبیه‌سازی اپتوژنتیک را معرفی کرده‌اند که می‌تواند به جای نفوذ فیزیکی به سد خونی مغز، نور را از میان جمجمه ارسال کند. این کار با استفاده از یک ابزار بی‌سیم و بدون باتری انجام می‌شود که به نازکی یک ورقه کاغذ است و درست زیر پوست قرار می‌گیرد.

این پژوهش، بسیار مهم است زیرا هنگامی که اپتوژنتیک در دسترس انسان قرار می‌گیرد، ما نوعی فناوری در اختیار داریم که امکان ارسال نور به نورون‌های مغز یا نخاع را فراهم می‌کنند. “فیلیپ گوتروف”(Philipp Gutruf)، سرپرست این پژوهش گفت: این بدان معناست که ما نوعی فناوری در اختیار داریم که شاید روزی بتواند به مدیریت بیماری‌هایی مانند صرع یا درد مزمن بدون جراحی تهاجمی و استفاده زیاد از داروها کمک کند.
سرعت بخشیدن به پیشرفت‌های آینده
هنوز راه بسیاری وجود دارد تا این فناوری در دسترس انسان قرار بگیرد. روش‌های 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 می‌بخشد زیرا این روش، به کاوشگرهای تهاجمی نیازی ندارد و موجب می‌شود تا پژوهش‌های اپتوژنتیک، بیشتر در دسترس باشند. در حال حاضر حتی آزمایشگاه‌هایی که تجهیزات پیچیده جراحی ندارند هم می‌توانند به پیشرفت در این زمینه کمک کنند.

گوتروف گفت: این ابزار به دانشمندان امکان می‌دهد تا طیف وسیعی از آزمایش‌ها را که پیشتر امکان‌پذیر نبود، انجام دهند. این امکانات کمک می‌کند تا جامعه علمی، پیشرفت سریع‌تری در کشف اصول کار مغز و توسعه و آزمایش‌ درمان در محیط‌های دقیق داشته باشد.

این پژوهش، در مجله “PNAS” به چاپ رسید.