پنجشنبه ۱۰ اسفند ۱۴۰۲ - ۲۱:۲۵

پنجشنبه ۱۰ اسفند ۱۴۰۲ - ۲۱:۲۵

اپتوژنتیک، انقلابی در مطالعات مغزی

اپتوژنتیک (شاخه یی از ژنتیک) که از ترکیب ژنتیک و اپتیک (فیزیک نور) ایجاد شده، روشی‌ است نوید بخش برای درک بهتر صدمات و بیماریهای عصبی. صرف نظر از تحولات آینده، این شاخه از علم تا امروزه به موفقیت‌هایی‌ دست یافته که تصور آن در گذشته بیشتر به یک رویا شباهت داشت.

علیرغم پیشرفتهای چشمگیری که علوم  مغز و اعصاب در دهه‌های اخیر به دست آورده اند، هنوز یک چالش بزرگ در این زمینه باقی‌ است: دست یافتن به سرّ چگونگی‌ سیم کشی‌ پیچیده مغز انسان به منظور شناخت مکانیسم  کار حافظه و رفتار انسانها.
موضوعی که به نوع خود می تواند راهی‌ باشد برای معالجه بیماریهایی چون آلزایمر، افسردگی یا اوتیسم. این دری است که تا به حال بسته مانده است.
کلید این در بسته اما، می تواند در نوعی جلبک تک سلولی حساس به نور نهفته باشد، که باعث و بانی‌ شروع انقلابی در کارهای پژوهشی بوده است.
اپتوژنتیک (شاخه یی از ژنتیک) که از ترکیب ژنتیک و اپتیک (فیزیک نور) ایجاد شده، روشی‌ است نوید بخش برای درک بهتر صدمات و بیماریهای عصبی.
صرف نظر از تحولات آینده، این شاخه از علم تا امروزه به موفقیت‌هایی‌ دست یافته که تصور آن در گذشته بیشتر به یک رویا شباهت داشت.
اپتوژنتیک این امکان را فراهم می‌کند تا خاطرات ناگوار پاک شوند.


پرده برداری از عملکرد حافظه و طراحی مجدد آن، که در طول قرن‌ها یکی‌ از اهداف علوم  مغز و اعصاب بوده، ممکن است بسیار دور از دسترس نباشد. در نتیجه  کشفیات قابل ملاحظه ای که تحت نظر دکتر سوسومو از دانشگاه MIT انجام شد، این شاخه از علم جای خاصی‌ در بخش مربوط به پیشرفتهای علمی‌ سال ۲۰۱۴ را در مجلات علمی‌ معتبر به خود اختصاص داد.
محققان نه تنها قادر به نشانه گذاری نورون‌هایی‌ شدند که در مغز موش باعث ثبت حافظه می شوند بلکه موفق شدند تا با استفاده از پرتوهایی‌ از نور این نورونها را دوباره مورد استفاده قرار دهند.
در نتیجه توانستند حافظه مربوط به یک خاطره ناگوار را به حافظه ایی دلپذیر تبدیل کنند.
امکان طراحی دوباره حافظه که یکی‌ از اهداف مورد نظر دانشمندان مغز بوده، دیگر هدفی‌ دست نیافتنی به نظر نمی‌آید.
بدون نیاز به الکترود، اپتو ژنتیک از روشی‌ دقیق برای کنترل مکانیسم نورون‌ها استفاده می‌کند.
در این روش به بخش‌های خاصی‌ از سلول‌های عصبی،  ویروس محتوی پروتئین گیرنده نور تزریق می شود (ویروسی‌ به نام اپسین) که اطلاعات ژنتیکی آن از نوعی جلبک نوری بدست آمده است.
بدین طریق سلول‌های عصبی به نور حساس می‌شوند. پروتئین‌ها که در اینجا نقش سویچ را بازی می‌کنند، با ارسال نور  از طریق کابل فیبر نوری در یک میلیونیوم ثانیه باعث روشن یا خاموش شدن نورون می شوند.
این پرتوهای نوری می توانند باعث تحریک یا سرکوب افکار یا خاطرات خاص شوند.
یکی‌ از نخستین مشکلات در این رابطه این است که به چه شکلی‌ نورون‌های مربوطه را در میان ۸۶ میلیارد نورون موجود در مغز تشخیص دهیم.
نورون‌ ‌هایی که به هنگام ساختن حافظه فعال می شوند پرتویینی ایجاد می کنند. این نورونها به کمک مهندسی‌ ژنتیک و با استفاده از پروتئین نوری نشانه گذاری می شوند، طوری که سلولها به هنگام ساختن حافظه نورانی می شوند. با استفاده از این روش مناطقی از مغز که نورانی شده مورد توجه دانشمندان قرار می‌گیرند، به مانند روشن بودن شبانگاهی چراغ اتاقی‌ در یک ساختمان که با دیدن آن می‌توان حدس زد در چه طبقه و اتاقی‌ ، کسی‌ حضور دارد.
از سال ۲۰۰۴ که روش استفاده از پروتئین میکروبی به منظور کنترل تحرکات ارگانیسم‌های کوچکی چون کرمهای لوله ای و مگس‌های میوه ای توسط کارل دیم از دانشگاه استندفورد کشف شد، آزمایشهای اپتوژنتیک چندین برابر افزایش داشته و میزان پیشرفت در این زمینه چشمگیر بوده است.
نمونه‌هایی از موارد استفاده از اپتوژنتیک عبارتند از: مقابله با کوری کامل کسانی‌ که شبکه بینایی‌شان ضربه خورده به منظور برگردانندن بخشی از بینایی، تعویض پیس میکرمغزی بیماران مبتلا به پارکینسون، بهبود عملکرد گوش  مصنوعی کسانی‌ که شنوائی شان را از دست داده‌اند، کشف دقیقتر مکانیسمی که مسئولیت تنظیم خواب عمیق را دارا می‌باشد و کمک به کاهش اعتیاد معتادان به کوکائین.
در حال حاضر، پتانسیل اپتوژنتیک در توانایی آن در کشف وظایف پیچیده مغز و در نهایت درک این که حافظه چگونه ثبت می شود، چگونه ضربه روحی، افسردگی یا شیزوفرنی شکل می‌گیرد نهفته است. به منظور ثبت حادثه ای در مغز، نورونها در مناطق مختلف مغز با دیگر نورونها در دیگر مناطق مغزی با داشتن تخصصی دیگر، ارتباط برقرار می کنند. مسیر ثبت حافظه دو وظیفه را به عهد دارد: اطلاعات طبیعی ( چه اتفاقی‌ افتاده و در کجا) که در هیپوتالاموس، در بخش داخلی‌ مغز، ثبت می شود، و وظیفه دوم معنی‌ احساسی‌ یک واقعه که در بخش امیگدلا انجام می شود.
گروه دکتر سوسومو کشف کرد که می‌توان حافظه موجود در هیپوتالاموس را جایگزین کرد، اما بار احساسی‌ آن در امیگدلا را نه، و به همین خاطر ارزش احساسی‌ آن خاطره قابل پاک کردن نیست.
هر چند که مشاهده شد که تغییرات در حافظه باعث تغییرات در ارتباط بین نورونی در هر دو بخش هیپوتالاموس و امیگدلا می گردد.
این کشف از طریق آزمایش روی موشها و با کمک ثبت و تکرار خاطرات دلپذیر به کمک پرتو نوری و خاطرات ناگوار به کمک شوک الکتریکی انجام شد.
نتیجه این که با فعال کردن خاطرات دلپذیر، موشها دیگر از رفتن به بخشی از قفس که قبلا از بودن در آن اجتناب می کردند، پرهیز نکنند. مکمل آن، رفتار موشها در اجتناب از رفتن به بخشی از قفس است که در آنجا دچار شوک الکتریک شده بودند.
در همین زمینه، پژوهشگران در کالج دانشگاه لندن تحقیقاتی‌ ممتاز انجام دادند در رابطه با فعالیت مغزی مربوط به ثبت و تغییر که تعیین کننده این است که کدام نورونها در کدام وظیفه خاص نقش بازی می کنند. نتیجۀ این تحقیقات که در مجله طبیعت به چپ رسیده، ترکیبی‌ است از کار با اپتوژنتیک و دیگر تکنیک‌های مورد استفاده در علوم اعصاب. بطور مثال، تصویربرداری  کلسیم، که در آن با فعال شدن نورون‌ها آغاز فعالیت مغز در موردی مشخص، افزایش مقدار کلسیم در بخشهای مختلف مغز تعقیب می شود.
آنها مدولاتور فضایی را مورد استفاده قرار دادند که قادر است نور را به هلوگرامی شامل پرتوهای کوچک نوری تقسیم کند، به طور مثال،  فعال کردن همزمان ۶ نورونی که در شکل گیری لبخند صورت در گیرند.
در جدیدی که اپتوژنتیک می‌گشاید می تواند به معنی‌ پایان عصر استفاده از پروزاک و به اصطلاح امپراتوری انسان بر پایه مدار باشد. اما برای مشاهده موارد عملی‌ این رشته باید صبر کرد.

تاریخ انتشار : ۲۸ اسفند, ۱۳۹۳ ۲:۲۳ ق٫ظ
لینک کوتاه
مطالب بیشتر

نظرات

Comments are closed.

سخن روز

انتخابات! کدام انتخابات؟

با عنایت به این وضع و شرایط عملا موجود آنچه در ایران برگزار میشود فاقد حداقل شرایط برای شناخته شدن بعنوان یک انتخابات است. با تمام محدودیت ها و کنترل های نظام امنیتی و سیاسی انتخابی در کار نیست و دقیقا با استعاره از آقای خمینی « در این رژیم آزادی های فردی پایمال و انتخابات واقعی و مطبوعات و احزاب از میان برده شده اند.

مطالعه »
یادداشت

در مورد انقلاب بهمن ۵۷

اگر امروز شعار حق من کو، برقرار باد جمهوریت و همبستگی برای استقرار دموکراسی، از خواسته های مهم مردم شده که نشان از زنده بودن انقلاب ۵۷ و نیاز مبرم ترمیم آن توسط خود مردم دارد. اگر در این مبارزه زنان ایرانی در مبارزه علیه حجاب اجباری روسری خود را پرچم مبارزه قرار داده اند قبل از هر چیز بخاطر این است که در انقلاب تمامی زنان از هر قشری وارد صحنه شدند…..

مطالعه »
آخرین مطالب

دفاع از تحریم انتخابات از منظر جمهوری خواهی

تحریم انفعال نیست بلکه یک خواست اخلاقی و سیاسی است و یک حرکت مدنی برای دفاع از حق مشروع خویش است .در شرایطی رژِیم بیش از ۸۰ درصداز جامعه ناراضی را از حق انتخاب شدن و انتخاب کردن محرم کرده است….

مرگِ سیاه

و تنها کسی که نمی خواست بداند،
که زندگی جاری است،
دستانی بود که اسلحه بر دست،
جز تداوم خویش را نمی پائید.

آخرین «انتخابات»؟ آغازدوران پساخامنه‌ای، میراث خامنه‌ای برای جانشین‌ خود چه خواهد بود؟

حساسیت این انتخابات چنان است که نه فقط به معنی شروع دوره‌ پساخامنه‌ای دانست، بلکه می توان آن را از جهتی با توجه به رسیدن نظام به‌ سنگر پایانی خود به‌ عنوان شام آخر و چه بسا سلطان‌ آخر سلسه ولایت فقیه دانست.

یک قتل سهوی: گزارشی داستانی از ماجرایی بسیار واقعی

نام الیاس و خبر قتل‌اش چند روز بعد از مرگ او در یکی دو روزنامه علنی شد. نباید صدایش را در می‌آوردند، راننده از خودی‌های نظام بود. او را به راحتی کشتند؛ مثل خیلی از دخترها و پسرهایی که در خیابان فریاد می‌زدند: زن، زندگی، آزادی….

یادداشت

در مورد انقلاب بهمن ۵۷

اگر امروز شعار حق من کو، برقرار باد جمهوریت و همبستگی برای استقرار دموکراسی، از خواسته های مهم مردم شده که نشان از زنده بودن انقلاب ۵۷ و نیاز مبرم ترمیم آن توسط خود مردم دارد. اگر در این مبارزه زنان ایرانی در مبارزه علیه حجاب اجباری روسری خود را پرچم مبارزه قرار داده اند قبل از هر چیز بخاطر این است که در انقلاب تمامی زنان از هر قشری وارد صحنه شدند…..

مطالعه »
بیانیه ها

پاس‌داشت زبان مادری، غنابخش تنوع و تکثر زبانی و فرهنگی است!

سازمان فداییان خلق ایران (اکثریت) با باور عمیق به مبانی حقوق بشر و قائم به ذات بودن این حقوق و با توجه به جایگاه تعیین‌کنندهٔ زبان مادری در هستی هر یک از آحاد بشر، تأمین و تضمین و تحقّق حق قانونی هر ایرانی در دست‌رسی و قوام ودوام بخشیدن به زبان مادری خود را از حقوق بنیادین بشر می‌داند و همۀ نیروهای میهن‌دوست و ترقی‌خواه کشور را به حمایت فعال از حق آموزش زبان مادری و حفظ و زنده‌داشت این میراث گران‌قدر ایرانی فرامی‌خواند.

مطالعه »
پيام ها

باید یکی شویم و قلب‌مان را سرود و پرچم‌مان سازیم تا بهاران خجسته به ارمغان به میهن‌مان فراز آید!

کرامت و خسرو دو جوان روشنفکر انسان‌دوست چپ بودند و غم مردم فقرزدهٔ میهن و جهان به دل داشتند. آنان شیفتۀ جنبش فداییان خلق بودند. خسرو گلسرخی در وصیت‌نامه‌اش می‌نویسد: «من یک فدایی خلق ایران هستم و شناسنامه من جز  عشق به مردم چیز دیگری نیست … شما آقایان فاشیست‌ها که فرزندان خلق ایران را بدون هیج مدرکی به قتل‌گاه میفرستید، ایمان داشته باشید که خلق محروم ایران، انتقام خون فرزندان خود را خواهد گرفت». تاثیر ایستادگی جانانه آنان در برابر نظام حاکم و پشتیبانان جهانی آن موجی از شور و ایمان در جنبش فداییان پدید آورد

مطالعه »
بیانیه ها

پاس‌داشت زبان مادری، غنابخش تنوع و تکثر زبانی و فرهنگی است!

سازمان فداییان خلق ایران (اکثریت) با باور عمیق به مبانی حقوق بشر و قائم به ذات بودن این حقوق و با توجه به جایگاه تعیین‌کنندهٔ زبان مادری در هستی هر یک از آحاد بشر، تأمین و تضمین و تحقّق حق قانونی هر ایرانی در دست‌رسی و قوام ودوام بخشیدن به زبان مادری خود را از حقوق بنیادین بشر می‌داند و همۀ نیروهای میهن‌دوست و ترقی‌خواه کشور را به حمایت فعال از حق آموزش زبان مادری و حفظ و زنده‌داشت این میراث گران‌قدر ایرانی فرامی‌خواند.

مطالعه »
برنامه و اساسنامه
برنامه سازمان فدائیان خلق ایران (اکثریت)
اساسنامه
اساسنامه سازمان فدائیان خلق ایران (اکثریت)
بولتن کارگری
شبکه های اجتماعی سازمان
آخرین مطالب

دفاع از تحریم انتخابات از منظر جمهوری خواهی

مرگِ سیاه

آخرین «انتخابات»؟ آغازدوران پساخامنه‌ای، میراث خامنه‌ای برای جانشین‌ خود چه خواهد بود؟

یک قتل سهوی: گزارشی داستانی از ماجرایی بسیار واقعی

مصاحبه با رفیق فرخ نعمت‌پور در مورد انتخابات مجلس و خبرگان ١۴٠٢

انتخابات و مواضع نیروها؛ با شرکت مجید عبدالرحیم‌پور، فرهاد فرجاد و فرخ نگهدار؛ پادکست صوتی و تصویری