ساخت شبکه عصبی مینیاتوری در محیط آزمایشگاهی

محققان دانشگاه توکیو موفق به کشت یک مدل ساده مینیاتوری مغز در محیط آزمایشگاهی شده اند که عملکرد مغز را شبیه سازی می کند. دستکاری شیمیایی یا الکتریکی سلول های عصبی با این روش امکان پذیر است.

کد خبر: ۲۲۲۷۷۱

تاریخ: ۰۲ خرداد ۱۳۹۷ - ۱۲:۱۱

به گزارش ایران اکونومیست از پایگاه خبری مدیکال ساینس، مغز انسان یک پردازشگر پیچیده و ارگانیک است که از ارتباط بین میلیاردها سلول عصبی ساخته شده است. معمولا محققان برای درک عملکرد قطعات کوچک این پازل پیچیده عصبی از مدل های ساده استفاده می کنند.
محققان موسسه علوم صنعتی دانشگاه توکیو برای ساخت چنین مدل ساده ای از میکروصفحات متحرک برای اتصال سلول های عصبی به یکدیگر استفاده کرده اند. برای ساخت این مدل از روش برون تنی (in vitro) استفاده شده است که به رشد مجموعه ای از سلول ها عصبی در محیط آزمایشگاهی و در ظرف آزمایشگاهی گفته می شود.
این سلول ها در واقع یک نسخه مینیاتوری از مغز هستند که می توانند به صورت شیمیایی یا الکتریکی دستکاری شوند. گرچه این روش برای درک عملکرد سلول های عصبی و نحوه اتصال آنان به یکدیگر بسیار کارآمد است، ولی با محدودیت های متفاوتی نیز مواجه است. از جمله اینکه کنترل سلول های عصبی دشوار است؛ زیرا نورون ها تمایل دارند ارتباط تصادفی داشته باشند.
در این روش میکرو صفحات متحرک هستند و می‌ توان آنها را به یکدیگر نزدیک کرد تا نورون ها کنار یکدیگر قرار بگیرند و قادر به انتقال سیگنال های عصبی باشند.
نورون ها از طریق سیناپس با هم ارتباط برقرار می کنند. سیناپس ساختار ویژه ای است که به فرستنده های شیمایی اجازه عبور از یک نورون به نورون دیگر را می دهد. محققان دریافتند این روش قادر به ایجاد این ارتباطات است و زمانی که یک سلول عصبی با یون های باردار الکتریکی روشن می شود، درست در همان زمان سلول عصبی مجاور نیز روشن می شود.
این روش برای رشد و دستکاری سلول های عصبی و ارتباط سلول ها به یکدیگر بسیار کارآمد است و امید می رود در درمان بیماری های عصبی موثر باشد. نتایج این مطالعه در نشریه Micromachines منتشر شده است.