با کمک اين الگوريتم دانشمندان مي‌توانند سيگنال‌هاي صدها هزار نورون را با يک بار ضبط کردن فعاليت آن‌ها مشخص کنند. علي‌پاشا وزيري رئيس آزمايشگاه نوروتکنولوژي و بيوفيزيک دانشگاه راکفلر، گفت: هدف ما درک بهتر عملکرد مغز از طريق نظارت بر ديناميک شبکه‌هاي سه ‌بعدي به هم‌ متصل از نورون‌ها است.
وزيري و همکارانش در اين تحقيق نورون‌هاي مغز موش‌ها را به گونه‌اي مهندسي کردند که تلالو داشته باشند، زيرا هرچه سيگنال‌هاي اين نورون‌ها قوي‌تر باشند، سلول‌هاي آن‌ها نيز درخشان‌تر خواهند بود. براي ثبت فعاليت نورون‌هاي مغز، بطور معمول دانشمندان از روش‌هاي موسوم به ميکروسکوپي ميدان نور استفاده مي‌کنند. در اين روش، آرايه‌اي از لنزها، نماهايي از بافت مغز را از جوانب مختلف ثبت کرده و در ادامه محققان اين تصاوير را براي خلق يک تصوير سه ‌بعدي با يکديگر ادغام مي‌کنند.
روش فوق يک مشکل اساسي داشت، زيرا براي ثبت همزمان فعاليت تمامي نورون‌ها، تصاوير بايد به طور همزمان و توسط يک دوربين ثبت شود و اين موضوع تشخيص سيگنال‌هاي منتشر شده از تمام سلول‌ها را مشکل مي‌سازد، چون نور نورون‌هاي مغز موش‌ها از بافت‌هاي مورب و احاطه ‌کننده بازتاب پيدا مي‌کند. به همين دليل در مطالعات پيشين، نورن ها بصورت انبوهي از سلول‌هاي غيرمجزا در تصوير نمايش داده‌ مي‌شدند و اين تصاوير نمي‌توانست در مطالعه رفتار سلول‌هاي منفرد کمک چنداني بکند.
الگوريتمي که وزيري و همکارانش تهيه کردند امکان ثبت و ضبط همزمان مکان نورون‌هاي منفرد و همچنين زمان انتشار سيگنال‌هاي آن‌ها را فراهم مي‌کند. اين تيم تحقيقاتي با استفاده از اين الگوريتم هماهنگي‌هاي دقيق صدها نورون فعال در مغز موش‌ها را در بازه زماني طولاني رهگيري کرند. اين موش‌ها بيدار بوده و امکان راه رفتن بر روي يک تردميل مخصوص را نيز داشتند. علاوه بر اين، الگوريتم جديد توانست سيگنال‌هاي موجود در داخل بخش سه‌بعدي مغز که حاوي چند لايه نورون بود، را ثبت نمابد.
الگوريتم وزيري و همکارانش با کاهش قابل ملاحظه زمان و منابع مورد نياز براي محاسبه و توليد تصاوير سه بعدي، توانست مسير را براي انجام آزمايش‌هاي پيشرفته‌تر در اين زمينه هموار مي‌کند. جزئيات اين پژوهش در مجله Nature Methods منتشر شد.

http://www.ilandnews.ir/fa/News/4775/الگوريتم-جديد-براي-ثبت-فعاليت-نورون-هاي-مغز