منظومة إلكترونية جديدة لمراقبة الخلايا العصبية

تسجيل الإشارات الكهربائية داخل الخلية بالمخ

تتيح منظومة إلكترونية جديدة إمكانية تسجيل الإشارات الكهربائية داخل الخلية العصبية بالمخ، وهو ما يمكن أن يوفر قدرا كبيرا من المعلومات بشأن وظائف الخلايا العصبية وأسلوب تفاعلها مع باقي الخلايا في المخ، حسب ما ابتكره فريق من الباحثين في الولايات المتحدة.
ونجح فريق الباحثين بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة في تسجيل الإشارات الكهربائية داخل الخلايا العصبية بواسطة معادلة خوارزمية حوسبية تقوم بتحليل صور الميكروسكوب وتوجيه ذراع آلية إلى الخلية المستهدفة بالدراسة.
ونقل الموقع الإلكتروني الأميركي «ساينس ديلي» المعني بالأبحاث العلمية والتكنولوجيا عن الباحث إيد بويدن الأستاذ المساعد بقسم الهندسة الحيوية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قوله إن «فهم طرق التواصل بين الخلايا العصبية ينطوي على أهمية أساسية بالنسبة للدراسات السريرية لعلوم الخلايا العصبية».
وأضاف: «نأمل من خلال هذه التقنية أن نستطيع تسجيل ما يحدث داخل الخلية، فيما يتعلق بعمليات الإشارات العصبية، وكذلك مراقبة الخلايا في حالات المرض». وتوصل الباحثون إلى معادلة خوارزمية تسمح بتوجيه أنبوب ماص إلى الخلية العصبية اعتمادا على قياسات بعض خواص الخلايا التي تعرف باسم المقاومة الكهربائية، ويقصد بها قدر المقاومة التي تواجه تدفق التيار الكهربائي للخروج من الأنبوب، بمعنى أنه في حالة عدم وجود خلايا، يستطيع التيار الكهربائي التدفق بسبب عدم وجود مقاومة، أما عندما يصل طرف الأنبوب إلى خلية عصبية، فإن الكهرباء لا تستطيع التدفق بسبب تصاعد حجم المقاومة.
وبمجرد أن يرصد الأنبوب خلية عصبية، فإنه يتوقف بشكل فوري، وهو ما يسمح ببدء تسجيل الأنشطة الكهربائية داخل الخلية المستهدفة. ويقول بويدن إن الباحثين وصلوا إلى درجات عالية من الدقة باستخدام هذه التقنية، ولكنهم لم يستطيعوا حتى الآن تطويع هذه التقنية لاستهداف خلايا بعينها.