تیمی از محققان، به سرپرستی دانشمندان و تکنسین های دانشگاه Case Western Reserve University با استفاده از پلتفرم واقعیت مختلط Microsoft HoloLens، آنچه را که به نظر می رسد اولین سیستم نقشه برداری هولوگرافی تعاملی برای مسیرهای آکسونال در مغز انسان است، ایجاد کرده اند.
انتظار می رود این پروژه، که توسط محققان به عنوان “ترکیبی از سخت افزار تجسم پیشرفته، توسعه نرم افزار و داده های نوروآناتومی” توصیف شده باشد، طیف گسترده ای از برنامه های علمی، بالینی و آموزشی و همچنین تعامل مشترک بین نوروآناتومیست ها و دانشمندان حیطه تصویربرداری از مغز را، به ارمغان بیاورد.
محقق ارشد کامرون مکینتایر، استاد تیلز- وایانتیال استاد مهندسی زیست پزشکی بیان کرد: برای مبتدیان، تقریباً بلافاصله به “پایه و اساس سیستم مکان یابی جراحی مغز و اعصاب هولوگرافیک جدید” در حیطه Deep Brain Stimulation (DBS) تبدیل می شود و توسط تیم لقب “HoloDBS” داده شده است.
مک اینتایر با بیان اینکه این روش در حال حاضر به طرز چشمگیری درک دانشمندان از پیچیدگی های مرتبط با جراحی های خاص و هدفمند مغز را افزایش می دهد، اظهار کرد: “بیش از 100 پزشک معالج شانس این را داشته اند که آزمایش بتا را انجام دهند و استفاده از این تکنولوژی بسیار هیجان انگیز است.”
تحقیقات جدید شامل اطلاعات با ارزشی هستند اما اشکال آن ها در این است که گسسته می باشند. این فناوری، اطلاعات عصبی به دست آمده را به یک تجسم کاملاً سه بعدی و تعاملی تبدیل می کند. کاربران این فناوری، اعم از مهندسین، متخصصان وجراحان مغز و اعصاب، قادر به دیدن “اطلس” متحرک مغز از طریق هدست HoloLens ax و اتصالات آکسون ها هستند.
مک اینتایر اذعان داشت: نکته جالب در این مورد این است که ما توانسته ایم دهها دانش عصبی-آناتومیکی را در زمینه جدیدترین تکنیک های تجسم مغز ادغام کنیم. “ما در حال استفاده از تمام این دانش آناتومیکی هستیم و آن را در یک قالب کاملاً جدید و مفید در اختیار کاربران قرار می دهیم.”
این دانشمندان از طیف وسیعی از فناوری های تجسمی برای تقویت آموزش و پژوهش استفاده می کنند.
این فرایند در تحقیقات منتشر شده در مجله Neuron با جزئیات شرح داده شده است.
این پروژه بر تجسم مسیرهای دقیق آکسون در مغز تمرکز دارد. مسیر آکسون یک ساختار توسعه عصبی است که تحقیق می کند چگونه نورون ها آکسون ها را برای رسیدن به اهداف صحیح در مغز وارتباطات عصبی ارسال می کنند.
محققان بر روی ناحیه زیر تالاموسی مغز متمرکز شده اند، ناحیه ای که هدف جراحی برای تحریک عمیق مغز بوده است. همچنین این ناحیه از مغز برای نوعی تکنولوژی مفید فعلی که tractographic reconstructions نامیده می شود، بسیار چالش برانگیز بوده است.
تراکتوگرافی، که به دلیل ظاهر کردن “کمان های رنگارنگ” در مغز انسان شناخته می شود، حدود 20 سال است که در بیمارستان ها مورد استفاده قرار می گیرد. راه های عصبی را با استفاده از داده های جمع آوری شده توسط MRI، نشان می دهد و اطلاعات را توسط تصاویر دو و سه بعدی به نام تراکتوگرام (tractograms) ارائه می دهد.
مکینتایر خاطر نشان کرد: “با انجام این کار، ما اولین مدل آناتومیکی واقع بینانه از مسیرهای اصلی آکسون در ناحیه ی subthalamic انسان را تولید کرده ایم.” “این فقط اولین قدم است و می تواند در سراسر مغز تکرار شود.”
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع: