Կոլորադոյի Անշուցի և Բոուլդերի համալսարանների հետազոտողները մշակել են մանրակերտ մանրադիտակ, որը հնարավորություն է տալիս կենդանու բնական վարքագծի ընթացքում հետևել ուղեղի առանձին բջիջներին և միաժամանակ կառավարել դրանց ակտիվությունը:
Սարքը կշռում է ընդամենը 5 գրամ և ամրացվում է անմիջապես գլխին: Նորարարությունը կարող է օգնել գիտնականներին ավելի լավ հասկանալ, թե ինչպես է ուղեղը ղեկավարում վարքագիծը, ինչպես նաև ուսումնասիրել նյարդաբանական հիվանդությունների մեխանիզմները: Աշխատանքի արդյունքները հրապարակվել են Optica հանդեսում:
Նոր մանրադիտակը ստացել է Opto2P-FCM անվանումը: Այն համատեղում է բարձր լուծաչափով պատկերների ստացումն առանձին նեյրոնների օպտիկական խթանման հետ. լույսի ազդեցություն, որը հնարավորություն է տալիս ընտրողաբար ակտիվացնել անհրաժեշտ բջիջները:
Դա սարքն առանձնացնում է գոյություն ունեցող շատ այլ մանրակերտ մանրադիտակներից, որոնք, թեև հնարավորություն են ընձեռում դիտարկել ազատ տեղաշարժվող կենդանիների ուղեղի ակտիվությունը, սակայն հաճախ զիջում են ավելի խոշոր լաբորատոր համակարգերին պատկերի որակով կամ հնարավորություն չեն տալիս միաժամանակ ազդել կոնկրետ նեյրոնների վրա:
«Այս մանրադիտակը փոխում է խաղի կանոնները»,- նշել է հետազոտության համահեղինակ, Կոլորադոյի Բոուլդերի համալսարանի պրոֆեսոր Ջուլիետ Գոպինատը:
Տասնամյակներ շարունակ կենդանի ուղեղի հյուսվածքի մանրամասն պատկերներ ստանալու հիմնական գործիքներից մեկը համարվում էր երկֆոտոնային մանրադիտակությունը: Սակայն դրա աշխատանքի համար կենդանին սովորաբար պետք է անշարժ մնա, ինչը զգալիորեն սահմանափակում է շարժման և այլ բնական գործողությունների ժամանակ ուղեղի ուսումնասիրության հնարավորությունները:
Նոր համակարգը լուծում է այդ խնդիրը երկու առանձին օպտիկական ալիքների շնորհիվ․ առաջինը պատասխանատու է ուղեղի հստակ պատկերների ստացման համար, իսկ երկրորդը լույսն ուղղում է ընտրված նեյրոնների վրա և ակտիվացնում դրանք:
Այդ գործառույթների տարանջատման շնորհիվ հետազոտողները կարող են միաժամանակ տեսնել նյարդային բջիջների աշխատանքը և ստուգել, թե ինչպես է կոնկրետ նեյրոնների ակտիվության փոփոխությունն ազդում մնացած բջիջների և վարքագծի վրա:
Ընդամենը 5 գրամ զանգվածի պայմաններում նման սարքի ստեղծումը բարդ ինժեներական խնդիր էր: Նախագծողները ստիպված են եղել հաշվի առնել յուրաքանչյուր տարրի դիրքն ու ճշգրտությունը, ներառյալ մանրագույն օպտիկական բաղադրիչները:
Ըստ հետազոտողների՝ նոր տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել նեյրոնային ցանցերի աշխատանքի խանգարմանն առնչվող հիվանդությունների, մասնավորապես՝ Ալցհայմերի հիվանդության, Պարկինսոնի հիվանդության, էպիլեպսիայի ուսումնասիրման համար:
Առայժմ սարքը նախատիպի փուլում է: Հետագայում թիմը նախատեսում է այն էլ ավելի փոքր և թեթև դարձնել, մեծացնել աշխատանքի արագությունը և ընդլայնել դիտարկման դաշտը:
Գիտնականներն ակնկալում են, որ նման տեխնոլոգիան հնարավորություն կտա ոչ միայն հետևել ուղեղի աշխատանքին, այլև նպատակային միջամտել առանձին բջիջների ակտիվությանը՝ հասկանալու համար՝ ինչպես է նեյրոնների փոխազդեցությունը ձևավորում վարքագիծը, և հատկապես ինչն է խաթարվում հիվանդությունների ժամանակ:
Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում