العلماء يطورون أقطابا كهربائية تراقب عمل الأعصاب في الدماغ
تاريخ النشر: 22nd, January 2024 GMT
يعمل علماء الفسيولوجيا العصبية على تطوير أقطاب كهربائية، ستمكنهم من مراقبة عمل دماغ مرضى الصرع خارج المستشفيات.
طوّر علماء التكنولوجيا الحيوية الأمريكيون نوعا جديدا من الأقطاب الكهربائية المرنة التي تسمح بمراقبة عمل 128 خلية عصبية تقع في أعماق الدماغ. وستسمح هذه الأجهزة لعلماء الأعصاب بمراقبة عمل دماغ مرضى الصرع خارج المستشفيات.
ونقلت الخدمة الصحفية للجامعة عن شادي دايي الأستاذ في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو:" نحن نركز الآن على استخدام هذه التكنولوجيا لمراقبة أدمغة المرضى الذين يعانون من الصرع المقاوم للعلاج. وهدفنا النهائي هو جعل هذا التطور بحلول عام 2026 يسمح لنا بإجراء أرصاد لاسلكية لنشاط الخلايا العصبية في أدمغة المرضى داخل المستشفيات أولا، ثم في المنزل لفترة طويلة جدا".
إقرأ المزيد
يذكر أن الأقطاب الكهربائية المطورة عبارة عن شرائط رفيعة للغاية مصنوعة من عدة طبقات لمادة البوليمر، وتوجد بينها طبقات أخرى موصلة للكهرباء ومصنوعة من سبائك الذهب والكروم، وكذلك البلاتين والفضة. وتتصل هذه الهياكل المعدنية بالخلايا العصبية من خلال سلسلة من الثقوب الخاصة في الغشاء البوليمري، مما يسمح لكل قطب كهربائي بالتفاعل بدقة فائقة مع عدد صغير فقط من الخلايا العصبية.
وكما أظهرت التجارب التي أجراها العلماء، فإن هذه الهياكل تتمتع بمستوى عال جدا من المرونة والقوة، مما يجعل من الممكن "طباعة" أقطاب كهربائية يصل طولها إلى 15 سنتيمترا استنادا إلى الطرق الحالية المستخدمة في صناعة أشباه الموصلات وزرعها في الطبقات العميقة من الدماغ. وأظهرت التجارب التي أجراها العلماء على الخنازير وحيوانات أخرى أن الأقطاب الكهربائية الجديدة قادرة على قراءة الإشارات القادمة من 128 خلية مختلفة في وقت واحد.
واختبر العلماء أداء الأقطاب الكهربائية التي صنعوها في تجارب شملت متطوعين اثنين يخضعان لعملية جراحية خاصة بإزالة الأورام من الدماغ. وقام العلماء بزرع الأجهزة التي صنعوها في عمق أدمغة المشاركين في التجربة، مما سمح لهم بقراءة الإشارات الواردة من عدد كبير من الخلايا العصبية المفردة الموجودة في القشرة وفي الطبقات العميقة من الفص الجداري والصدغي للدماغ.
ويأمل الباحثون بأن يساعد تطويرهم في المستقبل القريب علماء الفسيولوجيا العصبية على دراسة آليات تطور نوبات الصرع، فضلا عن الاضطرابات الأخرى في عمل الجهاز العصبي. وأشار البروفيسور دايي إلى أن هذه الأقطاب الكهربائية يمكن استخدامها لمكافحة اضطرابات مماثلة في عمل الجهاز العصبي، كما يمكن استخدامها ليس لقراءة النبضات العصبية فحسب بل وللتحكم في عمل الخلايا العصبية الفردية.
المصدر: تاس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: البحوث الطبية الجلطة الدماغية الخلایا العصبیة
إقرأ أيضاً:
علماء يطورون عدسات لاصقة تسمح للبشر برؤية الأشعة تحت الحمراء
طور فريق دولي بقيادة علماء صينيين عدسات لاصقة مبتكرة تتيح للبشر رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، وفقا لدراسة نشرت مؤخرا في مجلة "سيل" العلمية.
وتجمع الدراسة التي نشرت يوم الخميس الماضي، بين علم الأعصاب البصري وعناصر الأرض النادرة لابتكار عدسات شفافة قابلة للارتداء يمكنها تحويل ضوء الأشعة تحت الحمراء غير المرئي إلى صور مرئية.
ومن المعروف أن قدرة العين البشرية تقتصر على استشعار الضوء بأطوال موجية تتراوح بين 400 و700 نانومتر، ما يحجب عنها الكثير من معلومات الطبيعة. أما ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، بأطوال موجية تتراوح بين 700 و2500 نانومتر، فيتميز باختراقه للأنسجة البيولوجية بأقل قدر من الضرر الإشعاعي.
وتمكن باحثون من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية وجامعة فودان وكلية الطب بجامعة ماساتشوستس من تصميم عناصر أرضية نادرة قادرة على تحويل ثلاثة أطوال موجية مختلفة من الأشعة تحت الحمراء إلى ضوء مرئي أحمر وأخضر وأزرق.
وكان الفريق العلمي قد طور في السابق مادة نانوية مكّنت الثدييات من رؤية الأشعة تحت الحمراء القريبة عند حقنها في شبكية العين.
لكن نظرا لعدم ملاءمة هذا الأسلوب للبشر، اتجه العلماء لتطوير حل غير جراحي يتمثل في عدسات لاصقة لينة يمكن ارتداؤها بسهولة.
ووفقا للدراسة، عدّل الباحثون سطح الجسيمات النانوية لعناصر الأرض النادرة، ما أتاح دمجها في محاليل بوليمرية واستخدامها في تصنيع عدسات لاصقة شديدة الشفافية.
وأظهرت التجارب أن المتطوعين الذين استخدموا العدسات استطاعوا تحديد أنماط الأشعة تحت الحمراء والرموز الزمنية، بل والتمييز بين ثلاثة "ألوان" مختلفة من ضوء الأشعة تحت الحمراء، ما يوسع نطاق الرؤية البشرية إلى ما هو أبعد من حدودها الطبيعية.
وتفتح هذه التقنية غير الجراحية آفاقا جديدة لتطبيقات محتملة في التصوير الطبي وأمن المعلومات وعمليات الإنقاذ وعلاج عمى الألوان.
وتتميز العدسات عن نظارات الرؤية الليلية بأنها لا تحتاج إلى مصدر طاقة، وتوفر رؤية أكثر طبيعية في أجواء الإضاءة المنخفضة مثل الضباب أو الغبار.
ورغم أن هذه التقنية لا تزال في مرحلة إثبات المفهوم، يعتقد الباحثون أنها قد تمهد الطريق نحو حلول بصرية مستقبلية تساعد الأشخاص الذين يعانون من ضعف البصر، وتعيد تشكيل كيفية تفاعل البشر مع طيف الضوء غير المرئي.
أخبار ذات صلة
اللواء شقير: ستعود المناطق المحتلة في الجنوب الى الدولة وأهلها