فناوری بایپس مغزی؛ راهی تازه برای ترمیم مدارهای عصبی آسیبدیده
پژوهشگران دانشگاه دوک از توسعه یک فناوری جدید و پیشرفته خبر دادهاند که میتواند نگاه درمانی به بیماریهای عصبی را متحول کند. این فناوری با نام LinCx طراحی شده و به دانشمندان اجازه میدهد ارتباطات الکتریکی کاملا هدفمند و سفارشی میان نورونهای مغزی ایجاد کنند؛ روشی که میتواند مسیرهای عصبی آسیبدیده را دور بزند و عملکرد مغز را تا حدی بازسازی کند.
به گزارش ساینس دیلی، این مطالعه توسط تیمی از پژوهشگران Duke University School of Medicine و به رهبری Kafui Dzirasa انجام شده و نتایج آن در مجله معتبر Nature منتشر شده است.
یک پل الکتریکی به جای ترمیم سیناپسها
به گفته پژوهشگران بسیاری از بیماریهای عصبی مانند اختلالات حرکتی، افسردگی و برخی اختلالات شناختی ناشی از آسیب در مدارهای عصبی مغز هستند. روشهای درمانی رایج معمولا شامل داروها یا تحریک الکتریکی گستردهاند که کل شبکههای عصبی را تحت تاثیر قرار میدهند و دقت بالایی ندارند اما فناوری LinCx رویکردی کاملا متفاوت دارد. در این روش به جای تلاش برای ترمیم سیناپسهای آسیبدیده یک مسیر جایگزین یا دوربرگردان الکتریکی میان نورونهای خاص ایجاد میشود. این مسیر جدید باعث میشود پیامهای عصبی بدون نیاز به اصلاح ساختار اصلی مغز از مسیر دیگری منتقل شوند.
طراحی با استفاده از پروتئینهای مهندسیشده
این سیستم بر پایه پروتئینهایی ساخته شده که در اصل در بدن ماهیها وجود دارند و بهطور طبیعی توانایی ایجاد اتصال الکتریکی بین سلولها را دارند. پژوهشگران این پروتئینها را بهصورت مهندسیشده تغییر دادهاند تا فقط با نسخههای مکمل خود جفت شوند و با سایر پروتئینهای طبیعی مغز تداخل نداشته باشند.
برای انتخاب دقیقترین جفتهای پروتئینی تیم تحقیقاتی از روشهای آزمایشگاهی پیشرفته از جمله یک آزمون فلورسانس جدید استفاده کرده است تا اطمینان حاصل شود که این اتصالات الکتریکی فقط میان سلولهای هدف شکل میگیرند.
آزمایش روی حیوانات: تغییر رفتار و فعالیت مغز
در آزمایشهای انجامشده روی موشها ایجاد این اتصالات مصنوعی باعث تقویت ارتباط در مدارهای هدف شد و الگوهای فعالیت مغزی را تغییر داد. این تغییرات تنها در سطح سلولی باقی نماند بلکه به تغییرات قابل اندازهگیری در رفتار حیوان نیز منجر شد؛ از جمله رفتارهای مرتبط با استرس و تعاملات اجتماعی.
همچنین در آزمایشهای انجامشده روی کرمها اضافه شدن این اتصالات عصبی توانست رفتارهای مرتبط با جستوجوی دما را تغییر دهد. این موضوع نشان میدهد که فناوری LinCx در گونههای مختلف قابل استفاده است و تنها محدود به یک مدل حیوانی نیست.
تفاوت با روشهای فعلی درمان مغز
به گفته Dzirasa ابزارهای فعلی علوم اعصاب مانند داروها، تحریک الکتریکی و حتی روشهایی مانند اپتوژنتیک معمولا بر گروههای بزرگی از سلولها اثر میگذارند و کنترل دقیق روی یک مدار خاص را ممکن نمیکنند. همچنین تلاشهای قبلی برای ایجاد اتصالات الکتریکی مصنوعی در مغز اغلب به اتصالهای ناخواسته و غیرهدفمند منجر شدهاند اما LinCx بهگونهای طراحی شده که با دقت سلولی بالا عمل کند و از ایجاد ارتباطهای اشتباه جلوگیری کند؛ موضوعی که میتواند آن را به ابزاری قدرتمند برای مهندسی مدارهای عصبی تبدیل کند.
پژوهشگران اکنون قصد دارند بررسی کنند که آیا این فناوری میتواند اختلالات ناشی از نقصهای ژنتیکی طولانیمدت را نیز جبران کند یا خیر. اگر نتایج آینده موفقیتآمیز باشد LinCx میتواند به یکی از رویکردهای نوین برای درمان بیماریهایی تبدیل شود که در حال حاضر درمان قطعی ندارند.
به گفته محققان این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارد اما نتایج اولیه نشان میدهد که امکان بازطراحی ارتباطات مغزی با دقت بسیار بالا ممکن شده است؛ رویکردی که میتواند آینده درمان اختلالات عصبی را بهطور جدی تغییر دهد.
انتهای پیام/
