Berkeley’den bilim insanları, beynin elektriksel sinyallerinin hareketlerini saniyede 1.000 defa görüntüleyebilecek bir mikroskop geliştirdiler. Geliştirilen mikroskop sayesinde beyinde meydana gelen hastalıklar daha iyi anlaşılabilecek.
Elektriksel ve kimyasal sinyaller beynimizde sürekli hareket etmeye devam ediyorlar. Şu anda kullanılan teknolojide bu sinyalleri görüntülemek için yüksek hızlı kameralar ve beyinde cerrahi olarak bir delik açmak gerekiyor.
Kaliforniya Üniversitesi Berkeley’den araştırmacılar, bu zorlu süreci aşmak için yeni bir mikroskop geliştirdiler. Geliştirilen yeni mikroskop ile bir farenin beynindeki milisaniyelik atışlar saniyede 1.000 defa görüntülenebildi.
Yeni görüntüleme tekniği, iki boyutlu bir floresan mikroskopisini ve optik lazer taramayı, fare beyninin neokorteksinden iki boyutlu bir dilimini saniyede 3.000 defa görüntüleyebilen son teknoloji bir mikroskopta birleştiriyor. Bu teknoloji beyin devrelerindeki elektrik sinyallerini izlemek için yeterince hızlı.
Berkeley’de fizik, moleküler ve hücre biyolojisi profesörü Na Ji, “Bu gerçekten heyecan verici, çünkü artık insanların gerçekten yapamayacağı bir şeyi yapabiliyoruz” dedi. Ji, bu görüntüleme teknolojisini kullanarak beyindeki hastalıklarla ilgili iletim problemlerini elektrik sinyallerinde arayabilecekler.
Yeni tekniğin nörobilimcilere sunduğu en önemli avantaj, hücreyi tetiklemeyenlerde dahil olmak üzere, beyin hücrelerinin aldığı onbinlerce girişin izlenmesine izin vermesidir. Nöronları inhibe eden bu alt eşik girişleri, hücrede meydana gelecek eylemleri tetiklenmesini ve bilginin diğer nöronlara aktarılmasını sağlar.
Na Ji ve Berkeley’den bilim insanları, farenin beynindeki kalsiyum sinyallerini görüntülemeyi baz alarak yeni tekniği geliştirdiler. Araştırmacılara beyindeki kalsiyum konsantrasyonları, sinyalleri iletilirken voltaj değişikliklerine neden olurlar.
Ji ve meslektaşları, belirli hücre tiplerine sabitlenebilen ve ortam değiştiğinde floresan olabilen problar sayesinde beyni görüntülemeyi başarabildiler. Araştırmacılar, nöronlardaki voltaj değişikliklerini izlemek için Stanford Üniversitesi’nden Michael Lin tarafından geliştirilen bir sensörü kullandılar.
Araştırmacılar, yeni geliştirdikleri teknikle görüntülenen beynin hacminin görüntülenmesi için 300 görüntüyü taramaları gerektiğini, ancak yeni teknikle aynı hacimde görüntüyü elde etmek için sadece altı görüntüyü taramalarının yeterli olduğunu söylüyorlar.
Araştırmanın liderlerinden olan Na Ji, hayalinin beyni anlamanın bir yolu olarak mikronaltı çözünürlük elde etmek için mikroskopi tekniklerini birleştirmek olduğunu söyledi. Ji, bu şekilde beynin derinliklerindeki elektrik sinyallerinin görüntüleneceğini söylüyor.
