مولکول‌های فلورسنت

مولکول‌های فلورسنت به دانشمندان علوم اعصاب کمک می‌کنند تا مسیر عادی عصبی مغز مگس میوه را در زمان بروز رفتارهای پیچیده توسط این حشره مشاهده نمایند، کاری که می‌تواند بینش‌های جدید را در مورد کارکرد مغز در اختیار قرار بدهد.

دانشمندان علوم اعصاب در دانشگاه نورث وسترن موفق شده‌اند تا با دست‌کاری ژن‌ها (به‌نحوی‌که طی روند سیگنال دهی عصبی به یکی از سه رنگ فلورسنت روشن شوند) ذهن مگس‌های میوه را تا سه ساعت بعد از انجام این رویداد به‌صورت معکوس بخوانند. این فن جدید می‌تواند در تلاش برای مطالعه مدارهای موجود درون مغز مگس‌های میوه کمک کند که به‌نوبه خود بینش‌هایی را در زمینه کارکردهای مغز انسان در اختیار قرار می‌دهد.

محققان تکنیک خود را به‌منظور خوانش فعالیت مغزی مگس‌های میوه هنگام انجام فعالیت‌های پیچیده توسعه داده‌اند. محققان به همین منظور ژنی را جهت پروتئین فلورسنت سبزرنگی که در برخی گونه‌های عروس دریایی یافت می‌شود انطباق دادند. آن‌ها همچنین مولکول‌های فلورسنت زرد، آبی و سبز را برای سیستم‌های بویایی، بینایی و لمسی حرارتی استفاده کردند، بدین‌صورت که نیمی از هر مولکول به منتهی الیه یک سیناپس (پلی که اطلاعات از طریق آن بین دو نورون منتقل می‌شود) گره زدند.

سپس آزمایش‌های لمسی مختلفی روی مگس‌ها انجام شد، از بو کشیدن موز گرفته تا قرارگرفتن در برابر نور و گرما و مانند این‌ها. آنگاه دانشمندان با استفاده از میکروسکوپ دست به مطالعه سیگنال‌های فلورسنت زدند تا ببینند که مغز مگس‌ها چه واکنشی در شرایط مختلف نشان می‌دهد.

الگوهای فعالیت مشاهده شده در سیگنال ها هم بر اساس نوع و هم مدت‌زمان رویداد و نیز از نظر جزئیات دیگری از قبیل بو کشیدن موز یا گل یاس با هم تفاوت داشتند.

نتایج به‌دست‌آمده کاربردهای گسترده‌ای را برای مطالعه مدار مغزی مگس میوه دارد، زیرا تکنیک برچسب‌زنی به دانشمندان علوم اعصاب امکان می‌دهد تا سیناپس‌های فردی را شناسایی کنند که در رفتارهای پیچیده‌ای همانند جلوگیری از گرما یا پیدا کردن غذا نقش دارد.

این نوع ترسیم نمودار مداری یکی از موضوعات بسیار مهم تحقیقی در علوم اعصاب جدید به شمار می‌آید و هرگونه بینشی که در همین رابطه در مطالعات بر روی مگس میوه به دست بیاید ممکن است در سردرآوردن از مغزهای بسیار پیچیده‌تر در گونه‌هایی چون انسان و سایر پستانداران مفید باشد (به‌منظور درک تفاوت بین مغز مگس میوه و انسان این نکته را در نظر بگیرید که تعداد نورون‌های عصبی مگس میوه ۱۰ هزار و تعداد سیناپس‌هایشان ۱۰ میلیون عدد است، درحالی‌که انسان صد میلیارد نورون و صد تریلیارد سیناپس مغزی دارد).

نظرات

نظر (به‌وسیله فیس‌بوک)