07136476172 - 09172030360 info@danabrain.ir

هنگامی که حتی در مورد چگونگی تعامل با جهان تصمیمات ساده ای می گیریم، به محاسباتی که توسط شبکه های عصبی انجام می شود، متکی هستیم. اما این شبکه های عصبی دقیقاً چه چیزی را محاسبه می کنند؟ پاسخ به این سؤال مستلزم اندازه گیری فعالیت تعداد زیادی نورون در مغز است.

اکنون تیمی از محققان استنفورد یک تکنیک نوری تهیه کرده اند که می تواند همزمان فعالیت نورون های پخش شده در کل سطح قشر مغز موش، بخش مهمی از مغز که در تصمیم گیری نقش دارد، را مشاهده کنند. آنها یافته های خود را در ماه مه در مجله Neuron منتشر کردند.

مطالعات نوری مغز کاملاً جدید نیست. محققان می دانند چگونه می توانند فعالیت مغز را با استفاده از رنگهای فلورسنت و پروتئینهایی که در هنگام شلیک فعالیت نورون ساطع می شوند، ردیابی کنند. با این حال، تاکنون، چنین تکنیک های نوری نتوانسته اند این فعالیت های نوری را از بسیاری از نورون ها، که در سطح منحنی قشر مغز توزیع شده است، ثبت کنند.

تکنیکی به نام COSMOS فیلم هایی از فعالیت عصبی را در سراسر منحنی قشر مغز مغز موش ثبت می کند.
محققان استنفورد برای غلبه بر یکسری موانع، میکروسکوپ دوتایی را طراحی کردند – مشابه عینکهای دو قسمتی- که به آنها امکان می دهد تمام سطح منحنی مغز را در کانون توجه قرار دهند.

میکروسکوپ bifocal با استفاده از یک دوربین واحد برای ثبت همزمان دو فیلم از فعالیت عصبی: یکی متمرکز بر طرفین مغز و دیگری متمرکز بر وسط، یک نمای جانبی را در کنار آن در یک فیلم نشان می دهد. محققان سپس به صورت محاسباتی سیگنال ها را بررسی کرده و زمان، شدت و مدت زمان نورون ها را هنگام شلیک اندازه می گیرند.

محققان این سیستم را مشاهده قشری با استفاده از نمونه گیری نوری Synchronous Multifocal Optical یا COSMOS می نامند. علاوه بر مطالعه کنترل حرکتی و تصمیم گیری، تیم همچنین از COSMOS برای مطالعه ادراک حسی در حیوانات و به عنوان یک روش غربالگری برای توسعه داروهای روانشناختی بهتر استفاده می کند.

نمونه اولیه سیستم COSMOS برای ساخت نسبتاً ساده است و كمتر از 50،000 دلار قیمت دارد كه صدها هزار دلار ارزانتر از سایر سیستمهای نوری برای ثبت دینامیك جمعیت های عصبی است. برای ترغیب بیشتر به کارگیری و توسعه تکنیک، نویسندگان یک وب سایت با دستورالعمل های آن ساخته اند تا محققان دیگر بتوانند سیستم های COSMOS خود را بسازند.

برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.

منبع:

Cortical Observation by Synchronous Multifocal Optical Sampling Reveals Widespread Population Encoding of Actions, Neuron 2020

 

Open chat
Powered by