استفاده از مولکول آب برای پرده برداری از اسرار نورون‌ها

ايرنا/ محققان موسسه پلي تکنيک لوزان راهکار جديدي را براي مطالعه کانال هاي يوني و پتانسيل غشاي نورون ها از طريق مولکول هاي آب موجود در اطراف غشاي اين سلول ها ابداع کردند. نورون ها سلول هاي مغزي هستند که از طريق ارسال سيگنال هاي الکتريکي با يکديگر ارتباط برقرار مي کنند. نورون ها به منظور ارسال اين سيگنال ها امکان عبور يون هاي باردار را از کانال هاي يوني موجود در غشاي خود فراهم مي کنند. اين انتقال يون موجب شکل گيري اختلاف پتانسيل الکتريکي بين محيط داخل و خارج از سلول مي شود و اين اختلاف پتانسيل با عنوان پتانسيل غشاي نورون شناخته مي شود. درک صحيح فعاليت هاي الکتريکي نورون ها امکان درک فرايندهاي مختلفي را که در مغز رخ مي دهد، فراهم مي کند. تا کنون تنها راه ممکن براي نظارت بر عملکرد نورون ها تزريق فلوئورسازه ها يا اتصال الکترودهايي به بخش مورد مطالعه مغز بوده است. اما فلوئورسازه ها موادي سمي هستند و الکترودها موجب آسيب دسدن نورون ها مي شوند. اکنون محققان راهکاري را ابداع کردند که در آن فعاليت الکتريکي نورون ها تنها از طريق بررسي تعامل مولکول هاي آب با غشاي نورون ها امکان پذير مي شود. در واقع نورون ها توسط مولکول هاي آبي احاطه شده اند که در حضور بار الکتريکي تغيير راستا مي دهند. محققان در اين بررسي ها با اعمال شار سريعي از يون هاي پتاسيم روي يک نورون، پتانسيل غشاي آن را تغيير دادند. اين اقدام موجب باز شدن کانال هاي يوني سطح غشاي نورون و عبور يون ها از درون اين کانال ها شد. سپس محققان جريان يون ها را متوقف کردند تا نورون يون هاي جذب شده را رها کند. به منظور مشاهده اين پديده محققان غشاي سلول را با استفاده از دو پرتو ليزر با فرکانس يکسان نوردهي کردند. اين ليزرها متشکل از پالس هاي فمتوثانيه اي بودند که موجب توليد فوتون هايي با فرکانس هاي مختلف موسوم به نور هارمونيک دوم، در فصل مشترک غشاي سلول و مولکول هاي آب شد. اين فرايند امکان تجزيه و تحليل رفتار يک يا چند نورون را به طور همزمان در اختيار قرار مي دهد. محققان در آزمايشات اوليه توانستند اين راهکار جديد را روي نورون هاي موش با موفقيت مورد استفاده قرار دهند. گزارش کامل اين تحقيقات در نشريه Nature Communications منتشر شده است. ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد