Haberler

Ekip, mikroprizmalarla derin beyin aktivitesini görüntülemek için yöntem geliştirdi

Organizmalar, belirsizliklerle dolu bir dünyada hayatta kalabilmek için davranışlarını uyarlama zorluğuyla sürekli karşı karşıyadır. Bu yetenek, beyindeki, tehlikeden kaçınırken kaynakları bulmalarına yardımcı olan karmaşık sinir devrelerine dayanır. Bilim insanları, davranışların nasıl ortaya çıktığını daha iyi anlamak için bu sinir devrelerinin zaman içinde nasıl değiştiğini inceliyor.

Bu değişiklikleri incelemenin güçlü bir yolu, araştırmacıların bireysel beyin hücrelerinin aktivitesini izlemesine olanak tanıyan optik görüntüleme teknikleridir. Geleneksel yöntemler, hücrelerin aktivitesinin doğrudan gözlemlenmesine dayanır, ancak aktivite modelleri zamanla değiştiğinde bu zor olabilir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için araştırmacılar, hücreler aktif olduğunda yanan özel göstergelere dayanan floresan mikroskobu gibi teknikleri kullanıyor.

Bu tür araştırmalarda kullanılan popüler bir gösterge, hücrelerdeki kalsiyum akışına yanıt olarak yanan GCaMP’dir. Nöronlar ateşlendiğinde kalsiyum seviyeleri yükseldiğinden, GCaMP sinirsel aktiviteyi izlemek için yararlı bir yol sağlar. Araştırmacılar, zaman içindeki floresansın ortalamasını alarak, beyindeki aktivitenin nerede gerçekleştiğini gösteren bir harita oluşturabilirler.

Bu göstergeler farklı ışık türleri kullanılarak uyarılabilir; multifoton görüntüleme özellikle hücrelerin net görüntülerini yakalamak için faydalıdır. Bununla birlikte, çoklu foton görüntülemenin, görselleştirmeyi korteksin dış katmanlarıyla sınırlayan beyne sığ nüfuz derinliği gibi sınırlamaları vardır.

Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için araştırmacılar, daha derin görüntülemeye olanak sağlamak amacıyla beyne implante edilen gradyan indeksli (GRIN) lenslerin kullanılması gibi teknikler geliştirdiler. Bu lensler ışığı beynin derinliklerine odaklayarak araştırmacıların daha önce erişilemeyen bölgelerdeki aktiviteyi izlemesine olanak tanıyor. Bununla birlikte, GRIN lenslerin, tekdüze olmayan görüntüleme ve hücre morfolojisinin bozulması gibi dezavantajları vardır.

Kalsiyum görüntülemeye alternatif bir yaklaşım, daha tek biçimli görüntüleme sunan ancak daha derin beyin yapılarını görselleştirmek için özel ekipman gerektiren mikroprizmaların kullanılmasını içerir. Mikroskop hedeflerindeki son gelişmeler, subkortikal bölgelerin görüntülenmesi için mikroprizmaların kullanılmasını mümkün kıldı ve araştırma için yeni olanaklar açtı.

Bildirildiği gibi NörofotonikWashington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, derin beyin bölgelerini görüntülemek için mikroprizmaların kullanılmasına yönelik bir protokol geliştirdiler; bu, nöronal aktiviteyi birden fazla gün boyunca yüksek çözünürlük ve verimle izlemelerine olanak tanıdı.

İlgili yazar Profesör Garret D. Stuber’e göre, “Bu yaklaşım, sinir devrelerinin zaman içinde nasıl geliştiğini inceleme yeteneğimizde önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.”

Floresan mikroskobu gibi teknikleri ve mikroprizma gibi yenilikçi araçları kullanan bilim insanları, beynin zaman içinde nasıl uyum sağladığına ve değiştiğine dair yeni bilgiler kazanıyor. Bu ilerlemeler davranış ve bilişin altında yatan temel süreçleri anlamak için çok önemlidir.



Kaynak ve İleri Okuma: https://medicalxpress.com/news/2024-03-team-method-imaging-deep-brain.html

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu