07136476172 - 09172030360 info@danabrain.ir

 

تکنیک های آموزش مدارهای عصبی معمولاً شامل آموزش آنها پس از بلوغ کامل سلول ها می باشد. محققان دانشگاه ایلینویز، با استفاده از نورون های حساس به نور، مشتق شده از سلولهای بنیادی موش، دریافتند که آموزش آنها در طول رشد اولیه سلول ها و تشکیل شبکه منجر به پیشرفت پایدار در اتصالات، بهبود پاسخگویی و بیان ژن شبکه عصبی می شود. این محققان نتایج خود را در مجله Science Reports منتشر کردند.

 

جلسون پاگان دیاز، اولین نویسنده این مطالعه، اظهار داشت: “هنگامی که ما در حال آموزش شبکه هستیم، وقتی هنوز در مراحل اولیه رشد قرار دارد، آن را تحریک کنیم، می توانیم از آموزش شبکه عصبی، پاسخ بهتری دریافت کنیم.”

آموزش عصبی پیشرفته، کاربردهای زیادی در مهندسی بیوتکنولوژی و بازسازی عصبی دارد. به عنوان مثال، تیم ایلینویز امیدوار است از مدارهای عصبی آموزش دیده استفاده کند تا بتواند حرکت و رفتار دستگاههای بیو هیبریدی کوچک را کنترل کند. انواع پیشرفت های حاصل از آموزش اولیه می تواند به ماشین های سلولی و مدارها، عملکرد بهتری ببخشد و محققان کنترل دقیق تری در مورد این عملکردها داشته باشند.

 

 

“از آنجا که ما در زمینه ساخت ماشین های سلولی زنده پیشرفت می کنیم، توانایی برای تحریک و برنامه ریزی سلولهای عصبی و شبکه ها با نور در مراحل اولیه توسعه و رشد آنها، می تواند ابزاری مهم در علم مهندسی ما باشد.”

 

“علاوه بر این، این کار می تواند پیامدهایی برای زیست شناسی رشد، پزشکی احیا کننده و تحقیقات مغز باشد.”

 

 

محققان برای آموزش نورونها از پالسهای نور جهت تحریک سلولها استفاده کردند. آن ها اقدامات اولیه را هنگامی شروع کردند که سلولها در مراحل اولیه رشد قرار گرفتند – تعدادی سلولهای بنیادی به نام اجسام جنینی که به سلولهای عصبی حرکتی تبدیل شده اند. آنها تمرین را تا تمایز سلول ها، تبدیل به سلولهای عصبی کاملاً بالغ ادامه دادند و سپس سلولها، جهت اتصال و تشکیل مدارهای عصبی، انتقال داده شدند.

آنها سپس مدارهای آموزش دیده را در مراحل رشد اولیه با آنهایی که پپس از بلوغ آموزش داده می شوند، مقایسه کردند.

محققان اختلافات زیادی بین این گروه ها مشاهده کردند. در نورونهایی که در حین رشد، آموزش دیده اند، زوائد بیشتری از سلول های عصبی بیرون زده بود که نشان دهنده افزایش اتصال بین سلول ها، افزایش انتقال دهنده عصبی ارسال شده بین سلول ها و شلیک عصبی ساختار یافته تر است که نشان دهنده پایداری بیشتر شبکه است. تأثیرات آموزش طولانی مدت ماندگار بود، در حالی که سلولهایی که پس از دوران رشد و بلوغ آموزش دیدند، تمایل به پاسخهای گذرا داشتند.

“نورون ها مانند ورزشکاران در تمرین هستند.” “تحریک نوری مانند یک تمرین منظم برای نورون ها است- آنها قوی تر و ورزشکارتر می شوند و کار خود را بهتر انجام می دهند.”

 

برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.

 

منبع:

 

“Modulating electrophysiology of motor neural networks via optogenetic stimulation during neurogenesis and synaptogenesis”

Open chat
Powered by