مفهوم اپتوژنتیک و ارتباط آن با نقشه‌برداری مغز

به گزارش شفا آنلاین، یعنی اینکه فعالیت در نواحی مختلف مغزی و در فعالیت‌های گوناگون شناختی به چه شکلی به هم مرتبط است و اینکه این چه اختلالاتی در بیماری‌های مختلف ایجاد می‌کند. رویکرد دیگر در سطح شبکه‌های عصبی است. در این مرحله دیگر نگاه به یک ناحیه از مغز نیست، بلکه توجه به یک شبکه عصبی در حد نورون و شاخ و برگ‌های آن و ارتباطاتی که بین آنها وجود دارد، خواهد بود.

 بحثی که در نقشه‌برداری در سطح شبکه‌های عصبی وجود دارد، این است که ارتباط زمانی و مکانی نورون‌های داخل یک شبکه را متوجه شویم، اینکه در یک فرآیند پردازش عصبی یا یک فر‌آیند شناختی چه اختلالاتی بوجود می‌آورد. بنابراین کاربرد اپتوژنیک کمک به درک دقیق از فعالیت این شبکه عصبی است. ابزارهای اپتوژنیک به‌طور اولیه پروتئین‌هایی هستند که بیان نمی‌شوند و از موجودات تک یاخته‌ای گرفته شده و با استفاده از تکنولوژی‌های ژنتیکی به داخل مغز پستانداران منتقل می‌شوند و نورون را حساس به نور می‌کنند.

در این حالت می‌‌توان با تحریک نوری و یک طول موج خاص یک نورون خاص را مهار و یا تحریک کرد. با این رویکرد می‌توان نقش یک دسته نورون خاص را داخل یک شبکه عصبی بررسی کرد.

       در اپتوژنتیک هدف بررسی این موضوع است که وجود یک دسته نورون عصبی ویژه برای یک پردازش خاص ضروری است و اینکه فقط وجود آن دسته نورون می‌تواند این پردازش را تقلید کند یا خیر. البته در این راه ابزارهای تکمیلی برای درک فعالیت‌های شبکه عصبی استفاده می‌شود. یکی از این رویکردها و ابزارها رویکرد شبکه‌های عصبی است که از سال 2007 به‌بعد شکل گرفته و توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده است.

       متاسفانه آزمایشگاه‌های زیادی در دنیا توانایی انجام این‌گونه آزمایشات را ندارند. برای نقشه‌برداری از شبکه عصبی مغز نیاز به استفاده از تکنیک‌های ژنتیکی خاصی است که دسته‌ای خاصی از پروتئین‌های حساس به نور را در دستجات نورونی بیان کنند. همچنین نیاز به تکنیک‌های پیشرفته‌ای از عکس‌برداری وجود دارد و عملیات در داخل کورتکس مغز یک موجود زنده انجام می‌گیرد. ضمن اینکه هم‌زمان با این اقدامات نیاز به استفاده از تکنیک‌های الکتروفیزیولوژی دقیق وجود دارد. پیش‌بینی می‌شود بعد از انجام موفقیت‌آمیز این آزمایشات در نمونه‌های حیوانی به‌ویژه در میمون‌ها بتوان بخشی از این آزمایشات را در افراد بیماری که نیاز به جراحی‌های مغزی دارند، انجام داد، اما به‌دلیل وجود محدودیت‌های خاص راه طولانی برای اجرای این آزمایشات بر روی نمونه‌های انسان‌ها وجود دارد. البته یکی از مشکلاتی که بر سر راه پیشرفت این آزمایشات وجود دارد، این است که دستکاری‌های ژنتیکی در موجودات عالی به‌ویژه انسان سخت است. این روش بر روی همه مشکلات و اختلالات مغز قابل انجام است. بنابراین هیچ راهی جز دانستن شبکه‌های عصبی برای فهم صحیح مغز وجود ندارد.

       درحال حاضر کشورهای امریکا، ژاپن، آلمان، سوئیس و انگلستان در این حیطه پیشتاز هستند. البته هزینه‌های بالای تکنیکی این آزمایشات موجب کندی پیشرفت در گسترش این‌گونه آزمایشات شده است. برای مثال مقالات و آزمایشات این چنینی حتی در کشورهایی مانند ایتالیا دیده نمی‌شود و یا حتی لابراتواری در کشوری مانند فرانسه وجود ندارد که این موارد را انجام دهد. از این‌رو باید گفت که مشکل اصلی در انجام و پیشرفت این آزمایشات هزینه‌بر بودن این موارد است. البته پیش‌بینی می‌شود که با پیشرفت‌های روز‌افزون تکنولوژی‌های تصویربرداری این آزمایشات در آینده نزدیک در اکثر کشورها گسترش پیدا کند.سپید