روش جدید و انقلابی دانشمندان برای متوقف کردن بیماری‌ها
تاباندان نور بر سیستم عصبی

روش جدید و انقلابی دانشمندان برای متوقف کردن بیماری‌ها

دانشمندان در حال آزمایش مدولاسیون عصبی مادون قرمز هستند، که مناطق خاصی از سیستم عصبی و حتی سلول‌های عصبی منفرد را با نور هدف قرار می‌دهد و می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی را تحریک یا مهار کند تا برخی از عملکرد‌های بدن را تغییر دهد
کد خبر: ۹۶۴۹۱
بازدید : ۳۵۲۷
۰۶ مرداد ۱۴۰۰ - ۱۲:۰۵
فرادید| محققان دانشگاه واندربیلت با کمک دانشمندان دو دانشگاه دیگر در تلاشند تا راه‌هایی برای مبارزه با بیماری با استفاده از نور با به هدف درمان‌های کم تهاجمی و بدون دارو، از جمله آریتمی قلبی، فشار خون بالا، آسم، آپنه خواب، اسهال و سایر بیماری‌ها ایجاد کنند.

به گزارش فرادید؛ دانشمندان در حال آزمایش مدولاسیون عصبی مادون قرمز هستند، که مناطق خاصی از سیستم عصبی و حتی سلول‌های عصبی منفرد را با نور هدف قرار می‌دهد و می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی را تحریک یا مهار کند تا برخی از عملکرد‌های بدن را تغییر دهد. دانشکده پزشکی دانشگاه Case Western Reserve نهاد اصلی در اجرای این پروژه است و بودجه آن از طریق کمک هزینه چهار ساله ۹ میلیون دلاری از موسسه ملی بهداشت تأمین می‌شود.

تحت این کمک هزینه، محققان فن آوری‌های جدیدی برای ارسال دقیق نور مادون قرمز به اعصاب و گانگلیون‌ها در حیوانات، مشاهده فعالیت‌های بَعدی و نقشه برداری سه‌بُعدی از اجزای مولکولی با وضوح بالا ایجاد می‌کنند. با انتقال نور به مکان‌های مختلف بدن به دانشمندان امکان بررسی دقیق اندام‌هایی را می‌دهد بعضی از آن‌ها هرگز با این دقت ارزیابی نشده اند. به دنبال فعالیت و ترکیبات مولکولی سلول، جنکینز و همکارانش انتظار دارند که درک بهتری از چگونگی بلوک نور مادون قرمز یا القا سیگنال‌های الکتریکی در سلول داشته باشند. سطح، دانش برای درمان بیماران در آینده بسیار مهم است.
 
تاباندان نور بر سیستم عصبی، روش جدید و انقلابی دانشمندان برای متوقف کردن بیماری‌ها
داکو یانسن، استاد مهندسی پزشکی در دانشگاه واندربیلت می‌گوید: "این روش تأثیر بالقوه انقلابی دارد. ما کار‌های مهندسی، فیزیک و زیست شناسی زیادی داریم که باید از قبل انجام بدهیم و بودجه اختصاص داده شده، به همین دلیل است. "

یانسن و دو استاد دیگر دانشگاه واندربیلت، فناوری زیرکانگیز عصب مادون قرمز را برای تحقیق ایجاد کردند: این دو محقق دیگر، اورین اچ اینگرام، استاد مهندسی زیست پزشکی و پیتر کنراد، استاد جراحی مغز و اعصاب هستند.

نقش دانشگاه واندربیلت در پروژه فعلی، حل کردن مکانیسم‌های اساسی در گانگلیون گره است؛ خوشه‌ای از سلول‌ها که از طریق عصب واگ سیگنال‌هایی را برای کنترل ضربان قلب، تنفس، هضم و چندین عملکرد خودمختار ارسال و دریافت می‌کند.

استفان جی لوئیس، استاد پزشکی اطفال در دانشکده پزشکی دانشگاه کیس وسترن رزرو و عضوی از تیم تحقیق، می‌گوید: "قسمت‌های مختلف گانگلیون گره، قسمت‌های مختلف بدن را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اگر می‌خواهیم فشار خون را کاهش دهیم، می‌توانیم یک قسمت از گانگلیون را با نور مادون قرمز هدف قرار دهیم. اگر می‌خواهیم اسهال را متوقف کنیم، بخشی را کنترل می‌کنیم که سیستم پریستالیست را کنترل می‌کند، که غذای بلعیده شده را از طریق دستگاه گوارش به سمت آزاد شدن آن در مقعد هدایت می‌کند. با کاهش سرعت پریستالیست، می‌توان تلفات مهلک اسهال را در افراد، به ویژه کودکان خردسال در کشور‌های کمتر توسعه یافته، که به ویژه در معرض مرگ ناشی از کمبود آب هستند، متوقف کرد. "

یانسن و گروه او ابتدا باید بفهمند که کدام سلول‌ها پاسخ‌ها را کنترل می‌کنند و سپس چگونه می‌توانند یکی را تحریک کنند بدون اینکه روی سلول‌های دیگر تأثیر بگذارد - به عنوان مثال، فشار خون را بدون ایجاد آسم کاهش می‌دهند.

برای انجام این کار، آن‌ها مدل‌های محاسباتی را تولید می‌کنند که پاسخ‌های بدن را شبیه سازی می‌کند و همچنین برهم کنش پالس‌های کوچک لیزر با سلول‌های عصبی را مطالعه می‌کنند و برای سیستم‌هایی که در بیماران کاشته می‌شود، کار می‌کنند.

بعلاوه، بعنوان بخشی از تلاشهایشان برای درک بهتر نحوه عملکرد عصبی مادون قرمز، محققان مدل‌های محاسباتی را برای شبیه سازی مکانیزم‌هایی که نور از طریق آن‌ها با بافت برهم کنش دارد و بر سیگنالینگ عصبی تأثیر می‌گذارد، تولید می‌کنند. این نیاز به تخصص یکی از مخترعان تعدیل عصب مادون قرمز، E. Duco Jansen، استاد مهندسی پزشکی در دانشگاه وندربیلت و هیلل چیل، استاد زیست شناسی در دانشگاه Case Western Reserve، که بیوفیزیک نورون‌ها و مدار‌های عصبی را مطالعه می‌کند، دارد. این شبیه سازی‌های پیچیده، تیم تحقیقاتی را قادر می‌سازد تا آزمایشات اضافی را برای دستیابی به بینش بیشتر در مورد فرآیند‌های اساسی و برنامه‌های احتمالی آینده از نورومدولاسیون مادون قرمز در مراقبت از بیمار، بدست آورد.

این تحقیق توسط مایکل د. جنکینز، استادیار متخصص اطفال و مهندسی پزشکی در دانشکده پزشکی دانشگاه کیس وسترن رزرو انجام می‌شود و محققانی از دانشگاه پیتسبورگ را نیز شامل می‌شود. این کمک هزینه از طریق برنامه تحریک فعالیت‌های محیطی NIH برای از بین بردن شرایط انجام می‌شود.

منابع:
technology.org
news.vanderbilt.edu
thedaily.case.edu

ارسال نظرات
نام:
ایمیل:
* نظر:
نگاه
تازه‌‌ترین عناوین