به گزارش بنیان به نقل از medicalxpress، تکنیک ها برای آموزش دادن مدارهای عصبی مهندسی شده اغلب شامل آموزش دادن آن ها بعد از بالغ شدن کامل سلول ها است. با استفاده از نورون های حساس به نور مشتق از سلول های بنیادی موشی، محققین دانشگاه ایلینویز دریافته اند که آموزش دادن آن ها در زمان تکوین اولیه سلولی و تشکیل شبکه های عصبی می تواند منجر به بهبودی با ثبات ارتباطات، پاسخ دهی و بیان ژن در شبکه های عصبی حاصل شود.

در این مطالعه برای آموزش دادن و هدایت کردن نورون ها، از پالس های زمان بندی شده نوری برای تحریک سلول ها استفاده کردند. آن ها رژیم آموزشی را زمانی شروع کردند که سلول ها در مراحل اولیه تکوین شان قرار داشتند و کلاسترهای سلول های بنیادی موسوم به اجسام جنینی، برای تبدیل شدن به نورون های حرکتی تحریک شدند. در ادامه زمانی که سلول ها در حال تمایز یافتن بودند نیز آن ها را هدایت کردند تا به نورون های کاملا بالغ تبدیل شوند. این هدایت نوری با انتقال این نورون ها به ظروف کشت و تشکیل مدارهای عصبی نیز ادامه یافت.

به عقیده محققین نورون های تیمار شده با پالس های زمان بندی شده نوری یا به اصطلاح نورون های آموزش دیده دارای زوائد بیشتری بودند که حاکی از قابلیت ارتباطی بهتر آن ها بود، هم چنین آن ها میزان نوروترانسمیترهایی که آزاد می کردند نیز بیشتر بود و قادر بودند شبکه های عصبی با ثبات تری را تولید کنند. اما دلیل این بهبودی چیست؟ آنالیزهای بیان ژنی نشان داد که بیان ژن های مربوط به بلوغ شبکه های عصبی و عملکرد عصبی به میزان قابل توجهی افزایش یافت که به این معنی است که تیمار با پالس های زمان بندی شده نوری موجب بروز تغییرات ژنتیکی دائمی در سلول های در حال تکوین شده است.

مطالعات گذشته نشان داده اند که اجسام جنینی دارای نورون های حرکتی که به موش های آسیب دیده ایمپلنت شدند توانستند بازسازی بافتی را بهبود ببخشند. به عقیده محققین می توان عملکردی بودن این اجسام جنینی را قبل از قرار دادن آن ها در جایگاه آسیب یا در مدل آسیب با استفاده از تیمار با پالس های زمان بندی شده نوری به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.

پایان مطلب/