ابداع شیوه جدید برای شبیه‌سازی مدارهای مغزی

محققان موسسه فرانسیس کرک در انگلیس، شیوه جدیدی را برای شبیه سازی مدارهای الکتریکی مغزی ابداع کردند که در مقایسه با روش‌های پیشین بسیار جامع‌تر است.

کد خبر: ۱۹۵۲۱۵

تاریخ: ۲۳ دی ۱۳۹۶ - ۰۹:۵۰

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری ساینس دیلی، در مغز مجموعه‌ای از نورون‌های اختصاصی وجود دارند که با اتصال به یکدیگر میکرومدارهایی را می‌سازند که امکان پردازش اطلاعات حاصل از حواس بویایی، شنوایی، بینایی و لامسه را فراهم می‌کنند. اطلاع از تعداد و نوع سلول‌های سازنده این میکرومدارها درک بهتری از نحوه پردازش اطلاعات پیچیده در مغز را فراهم می‌کند.
تاکنون تلاش‌های زیادی برای شبیه‌سازی میکرومدارهای الکتریکی مغز انجام شده؛ اما هیچ‌یک قادر به ارائه تصویر جامعی از این مدارها نبوده‌اند.
تکنیک جدیدی که توسط محققان مورد استفاده قرار گرفته، محدودیت‌های پیشین را ندارد و برای اولین بار امکان شبیه سازی تمام 250 سلول سازنده یک میکرومدار را در بخشی از مغز یک موش که اطلاعات بویایی را پردازش می‌کند، فراهم کرده است.
معمولا محققان از ویروس‌های برچسب‌گذاری شده یا رنگ‌های باردار به همراه جریان الکتریکی برای رنگ‌آمیزی سلول‌های مغزی استفاده می‌کنند. اما این روش‌ها تمام سلول‌ها را برچسب‌گذاری نمی‌کنند یا موجب آسیب به بافت‌های مجاور می‌شوند.
محققان از طریق ایجاد مجموعه‌ای از حفره‌ها در نزدیکی نوک یک میکروپیپت با استفاده از ابزارهای نانومهندسی، توانستند ذرات باردار رنگ را در محدوده وسیع‌تری پخش کنند و بدین ترتیب بدون آسیب زدن به سلول‌های مغز، تمام سلول‌های موجود در میکرومدار مورد مطالعه را رنگ‌آمیزی کنند. همچنین توانستند نسبت سلول‌های مختلف موجود در این میکرومدار را اندازه‌گیری کنند. این اطلاعات سرنخی برای تشخیص عملکرد این بخش از مغز به دست می‌دهد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature Communications منتشر شده است.