ارائه نخستین مدل ۳بعدی از بافت عصبی

ايسنا/ ژوهشگران آمريکايي موفق شدند براي نخستين بار، يک مدل سه‌بعدي از بافت عصبي مغز ارائه دهند. پژوهشگران "دانشگاه ايلينوي در اربانا- شمپين"(U of I) توانسته‌اند سلول‌هاي بنيادي را با موفقيت مهندسي کنند و آنها را در بافت عصبي زنده به کار بگيرند تا مدل‌هاي سه‌بعدي شبکه‌هاي عصبي را ابداع کنند. آنها اميدوارند که با اين روش بتوانند نحوه عملکرد مغز و شبکه‌هاي عصبي آن را بهتر درک کنند. "گلسون پاگان دياز"(Gelson Pagan-Diaz)، نويسنده ارشد اين پروژه گفت: شکل دادن يک بافت سه‌بعدي متشکل از نورون‌ها، توانايي ابداع مدل‌هايي از بافت عصبي را براي بررسي يا پردازش واحدهايي فراهم مي‌کند که در رايانه‌هاي زيستي استفاده مي‌شوند. بررسي مغز در يک فرد واقعي، موضوعي چالش‌برانگيز است اما توانايي درک نحوه ابداع اين شبکه‌ها با کمک يک مدل سه‌بعدي بيرون از بدن مي‌تواند ابزار جديدي را براي درک نحوه کارکرد مغز در اختيار پژوهشگران بگذارد. اين مدل‌ها مي‌توانند به درک چگونگي پيش آمدن ناهنجاري‌هاي عامل بيماري‌هايي مانند آلزايمر کمک کنند. اين گروه پژوهشي توانستند يک مدل سه‌بعدي براي بافت زنده ارائه دهند که از نورون‌هاي مبتني بر فناوري اپتوژنتيک تشکيل شده است؛ در نتيجه شايد بتوان آن را با نور آبي فعال کرد. ممکن است اين بافت‌ها، براي استفاده در بررسي رفتارهاي پيچيده‌اي که در مغز رخ مي‌دهند مناسب باشد و نحوه واکنش بافت‌هاي عصبي را به داروهاي جديد مشخص کند. همچنين اين روش مي‌تواند نياز به حيوانات را براي آزمايش داروها در آينده برطرف کند. "رشيد بشير"(Rashid Bashir)، سرپرست اين گروه پژوهشي گفت: اگر ما بتوانيم نحوه ارتباط اين نورون‌ها با يکديگر را کنترل کنيم و از عهده برنامه‌ريزي آنها برآييم، شايد بتوانيم از آنها براي مهندسي عملکردها استفاده کنيم. ما اميدواريم که در آينده بتوانيم اين بافت‌هاي عصبي را طراحي کنيم و از عهده درک واحدهاي پردازشي زيستي و رايانه‌هاي زيستي که شبيه مغز هستند، برآييم. پژوهشگران در اين پروژه، به ابداع بافت‌هاي عصبي پرداختند که شکل‌هاي متفاوتي دارند. آنها براي ابداع ساختارهاي مورد نظر خود، از هيدروژل و فيبرين استفاده کردند تا آنها را به شکل مطلوب ارائه دهند. پاگان دياز ادامه داد: شايد ما با ارائه اين روش‌هاي ساخت زيستي بتوانيم پديده‌هاي بسياري که به صورت درون‌جانداري رخ مي‌دهند، مشخص کنيم. اگر ما از عهده اثبات اين روش برآييم، مي‌توانيم ريخت‌شناسي داخل مغز را شبيه‌سازي کنيم. در صورتي که نشان دهيم بافت مهندسي شده بيرون از بدن، شبيه به بافت داخل بدن است، مي‌توانيم آنها را دوباره بسازيم. پژوهشگران مايل هستند تا علاوه بر آزمايش دارو، به بازسازي شبکه‌هاي عصبي بپردازند که در يادگيري و حافظه نقش دارند. پاگان دياز افزود: توانايي ساخت اين بافت‌ها بيرون از بدن، به ما امکان مي‌دهد تا فعاليت الکتريکي آنها را با جزئيات دقيق مشخص کنيم و مورد بررسي قرار دهيم. مجموعه گسترده قوانين طراحي و شکل‌هاي سه‌بعدي، آزادي بيشتري را در آزمايش فراهم مي‌کند و راه‌هاي جديدي براي پژوهش در حوزه علوم اعصاب، پزشکي و کاربردهاي مهندسي ارائه مي‌دهد. اين پژوهش، در مجله "Proceedings of the National Academy of Sciences" به چاپ رسيد. ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد