புதுமையான பதிவு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, வெளிப்புற உணர்ச்சித் தூண்டுதல்களுக்கு ஆர்கனாய்டுகள் பதிலளிப்பதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் காட்டுகின்றனர்

பொறியாளர்கள் மற்றும் நரம்பியல் விஞ்ஞானிகளின் குழு முதன்முறையாக எலிகளில் பொருத்தப்பட்ட மனித மூளை ஆர்கனாய்டுகள் விலங்குகளின் புறணிக்கு செயல்பாட்டு இணைப்பை ஏற்படுத்தியது மற்றும் வெளிப்புற உணர்ச்சி தூண்டுதல்களுக்கு பதிலளித்தது. உள்வைக்கப்பட்ட ஆர்கனாய்டுகள் சுற்றியுள்ள திசுக்களைப் போலவே காட்சி தூண்டுதலுக்கு வினைபுரிந்தன, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல மாதங்களில் உண்மையான நேரத்தில் செய்ய முடிந்தது, இது வெளிப்படையான கிராபெனின் மைக்ரோ எலக்ட்ரோடு வரிசைகள் மற்றும் இரண்டு-ஃபோட்டான் இமேஜிங் ஆகியவற்றை இணைக்கும் ஒரு புதுமையான சோதனை அமைப்பிற்கு நன்றி.

கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழக சான் டியாகோ மின் மற்றும் கணினி பொறியியல் துறையின் ஆசிரிய உறுப்பினரான டுய்கு குசும் தலைமையிலான குழு, அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகளை டிசம்பர் 26 இதழில் விவரிக்கிறது இயற்கை தொடர்பு. குசுமின் குழு, பாஸ்டன் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள அன்னா டெவோரின் ஆய்வக ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் ஒத்துழைத்தது; UC சான் டியாகோவில் Alysson R. Muotri இன் ஆய்வகம்; மற்றும் சால்க் நிறுவனத்தில் ஃப்ரெட் எச்.கேஜின் ஆய்வகம்.

மனித கார்டிகல் ஆர்கனாய்டுகள் மனிதனால் தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன, அவை பொதுவாக தோல் செல்களில் இருந்து பெறப்படுகின்றன. இந்த மூளை ஆர்கனாய்டுகள் சமீபத்தில் மனித மூளையின் வளர்ச்சி மற்றும் பலவிதமான நரம்பியல் நிலைமைகளை ஆய்வு செய்வதற்கான நம்பிக்கைக்குரிய மாதிரிகளாக வெளிவந்துள்ளன.

ஆனால் இதுவரை, மவுஸ் கார்டெக்ஸில் பொருத்தப்பட்ட மனித மூளை ஆர்கனாய்டுகள் ஒரே செயல்பாட்டு பண்புகளைப் பகிர்ந்து கொள்ளவும், அதே வழியில் தூண்டுதல்களுக்கு எதிர்வினையாற்றவும் முடியும் என்பதை எந்த ஆராய்ச்சிக் குழுவும் நிரூபிக்க முடியவில்லை. ஏனென்றால், மூளையின் செயல்பாட்டைப் பதிவுசெய்யப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பங்கள் குறைவாகவே உள்ளன, மேலும் பொதுவாக சில மில்லி விநாடிகள் நீடிக்கும் செயல்பாட்டைப் பதிவு செய்ய முடியாது.

UC சான் டியாகோ தலைமையிலான குழு, வெளிப்படையான கிராபெனிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட மைக்ரோ எலக்ட்ரோடு வரிசைகள் மற்றும் இரண்டு-ஃபோட்டான் இமேஜிங், ஒரு மில்லிமீட்டர் தடிமன் வரை உயிருள்ள திசுக்களை படம்பிடிக்கும் நுண்ணோக்கி நுட்பத்தை இணைக்கும் சோதனைகளை உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த சிக்கலை தீர்க்க முடிந்தது.

“வேறு எந்த ஆய்வும் ஒரே நேரத்தில் ஒளியியல் மற்றும் மின்சாரம் மூலம் பதிவு செய்ய முடியவில்லை,” என்று ஆய்வறிக்கையின் முதல் ஆசிரியரும் Ph.Dயுமான மேடிசன் வில்சன் கூறினார். UC சான் டியாகோவில் குசுமின் ஆராய்ச்சிக் குழுவில் உள்ள மாணவர். “காட்சி தூண்டுதல்கள் ஆர்கனாய்டுகளில் எலக்ட்ரோபிசியாலஜிக்கல் பதில்களைத் தூண்டுகின்றன, சுற்றியுள்ள புறணியிலிருந்து வரும் பதில்களுடன் பொருந்துகின்றன என்பதை எங்கள் சோதனைகள் வெளிப்படுத்துகின்றன.”

ஆர்கனாய்டுகளை ஆய்வு செய்வதற்கான இந்த புதுமையான நரம்பியல் பதிவு தொழில்நுட்பங்களின் கலவையானது மூளை வளர்ச்சி மற்றும் நோய்க்கான மாதிரிகளாக ஆர்கனாய்டுகளை விரிவாக மதிப்பீடு செய்வதற்கும், இழந்த, சிதைந்த அல்லது சேதமடைந்த மூளை பகுதிகளுக்கு செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்க நரம்பியல் செயற்கையாகப் பயன்படுத்துவதை ஆய்வு செய்வதற்கும் ஒரு தனித்துவமான தளமாக செயல்படும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர். .

“இந்த சோதனை அமைப்பு வளர்ச்சி மூளை நோய்களுக்கு அடிப்படையான மனித நரம்பியல் நெட்வொர்க்-நிலை செயலிழப்புகளின் விசாரணைகளுக்கு முன்னோடியில்லாத வாய்ப்புகளைத் திறக்கிறது” என்று குஸும் கூறினார்.

குசுமின் ஆய்வகம் முதன்முதலில் 2014 இல் வெளிப்படையான கிராபெனின் மின்முனைகளை உருவாக்கியது மற்றும் அதன் பிறகு தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்தி வருகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பிளாட்டினம் நானோ துகள்களைப் பயன்படுத்தி கிராபெனின் மின்முனைகளின் மின்மறுப்பை 100 மடங்கு குறைத்து வெளிப்படைத்தன்மையுடன் வைத்திருந்தனர். குறைந்த மின்மறுப்பு கிராபெனின் மின்முனைகள் மேக்ரோஸ்கேல் மற்றும் ஒற்றை செல் நிலைகளில் நரம்பியல் செயல்பாட்டைப் பதிவுசெய்து படம்பிடிக்க முடியும்.

இடமாற்றம் செய்யப்பட்ட ஆர்கனாய்டுகளின் மேல் இந்த மின்முனைகளின் வரிசையை வைப்பதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிகழ்நேரத்தில் பொருத்தப்பட்ட ஆர்கனாய்டு மற்றும் சுற்றியுள்ள ஹோஸ்ட் கார்டெக்ஸ் இரண்டிலிருந்தும் நரம்பியல் செயல்பாட்டை மின்சாரமாக பதிவு செய்ய முடிந்தது. இரண்டு-ஃபோட்டான் இமேஜிங்கைப் பயன்படுத்தி, சுட்டியின் இரத்த நாளங்கள் ஆர்கனாய்டாக வளர்ந்து உள்வைப்புக்கு தேவையான ஊட்டச்சத்துக்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை வழங்குவதையும் அவர்கள் கவனித்தனர்.

எலிகள் இரண்டு-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கியின் கீழ் இருந்தபோது, ​​​​ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு காட்சி தூண்டுதலை-ஒரு ஒளியியல் வெள்ளை ஒளி LED-ஐ பொருத்தப்பட்ட ஆர்கனாய்டுகளுடன் எலிகளுக்குப் பயன்படுத்தினர். ஆர்கனாய்டுகளுக்கு மேலே உள்ள எலக்ட்ரோடு சேனல்களில் மின் செயல்பாட்டை அவர்கள் கவனித்தனர், ஆர்கனாய்டுகள் சுற்றியுள்ள திசுக்களைப் போலவே தூண்டுதலுக்கு எதிர்வினையாற்றுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. செயல்பாட்டு இணைப்புகள் மூலம் உள்வைக்கப்பட்ட ஆர்கனாய்டுகள் பகுதியில் காட்சிப் புறணிக்கு அருகில் உள்ள பகுதியிலிருந்து மின் செயல்பாடு பரவுகிறது. கூடுதலாக, அவற்றின் குறைந்த இரைச்சல் வெளிப்படையான கிராபெனின் எலக்ட்ரோடு தொழில்நுட்பம் ஆர்கனாய்டு மற்றும் சுற்றியுள்ள மவுஸ் கார்டெக்ஸில் இருந்து ஸ்பைக்கிங் செயல்பாட்டை மின் பதிவு செய்ய உதவியது. கிராபெனின் பதிவுகள் காமா அலைவுகளின் சக்தியில் அதிகரிப்பு மற்றும் ஆர்கனாய்டுகளிலிருந்து ஸ்பைக்குகளின் கட்டப் பூட்டுதல் மற்றும் மவுஸ் விஷுவல் கார்டெக்ஸில் இருந்து மெதுவான ஊசலாட்டங்கள் ஆகியவற்றைக் காட்டியது. இந்த கண்டுபிடிப்புகள் உள்வைக்கப்பட்ட மூன்று வாரங்களுக்குப் பிறகு, ஆர்கனாய்டுகள் சுற்றியுள்ள புறணி திசுக்களுடன் சினாப்டிக் இணைப்புகளை நிறுவியுள்ளன, மேலும் சுட்டி மூளையிலிருந்து செயல்பாட்டு உள்ளீட்டைப் பெற்றன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த நாள்பட்ட மல்டிமாடல் சோதனைகளை பதினொரு வாரங்களுக்குத் தொடர்ந்தனர் மற்றும் ஹோஸ்ட் எலிகளின் புறணியுடன் பொருத்தப்பட்ட மனித மூளை ஆர்கனாய்டுகளின் செயல்பாட்டு மற்றும் உருவவியல் ஒருங்கிணைப்பைக் காட்டினர்.

அடுத்த படிகளில் நரம்பியல் நோய் மாதிரிகளை உள்ளடக்கிய நீண்ட சோதனைகள், அத்துடன் ஆர்கனாய்டு நியூரான்களில் ஸ்பைக்கிங் செயல்பாட்டைக் காட்சிப்படுத்துவதற்கான சோதனை அமைப்பில் கால்சியம் இமேஜிங்கை இணைத்தல் ஆகியவை அடங்கும். ஆர்கனாய்டு மற்றும் மவுஸ் கார்டெக்ஸுக்கு இடையில் உள்ள அச்சுத் திட்டங்களைக் கண்டறிய பிற முறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம்.

“மேலும் சாலையில், இந்த ஸ்டெம் செல்கள் மற்றும் நரம்பியல் பதிவு தொழில்நுட்பங்களின் கலவையானது உடலியல் நிலைமைகளின் கீழ் மாடலிங் நோய்க்கு பயன்படுத்தப்படும் என்று நாங்கள் கருதுகிறோம்; நோயாளி-குறிப்பிட்ட ஆர்கனாய்டுகளில் வேட்பாளர் சிகிச்சைகளை ஆய்வு செய்தல்; மற்றும் குறிப்பிட்ட இழந்த, சிதைந்த அல்லது சேதமடைந்தவற்றை மீட்டெடுப்பதற்கான ஆர்கனாய்டுகளின் திறனை மதிப்பீடு செய்தல். மூளை பகுதிகள்,” குசும் கூறினார்.

தேசிய சுகாதார நிறுவனங்கள் மற்றும் நோர்வேயின் ஆராய்ச்சி கவுன்சில் மற்றும் தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை மூலம் இந்த பணிக்கு நிதியளிக்கப்பட்டது.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *