ابداع فناوری پیشرفته‌ برای بررسی رابطه پیچیده بین مغز و روده

به گزارش ایسنا به نقل از فیز، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) به پیشرفت بزرگی در درک رابطه پیچیده بین مغز و روده دست یافته اند.

فناوری نوآورانه آن ها که از الیاف تخصصی تعبیه شده با حسگرها و منابع نور برای تحریک اپتوژنتیک استفاده می کند، به آن ها اجازه می دهد تا مدارهای عصبی را که این دو اندام حیاتی را در موش به هم متصل می کنند، دستکاری کنند.

سال هاست که دانشمندان این پیوند حیاتی بین مغز و دستگاه گوارش را با سیگنال هایی که دائماً بین آنها برای تنظیم الگوهای تغذیه و سایر رفتارها در جریان است، شناسایی کرده اند. با این حال ثابت شده که درک مکانیسم های دقیق درگیر در این ارتباط یک کار چالش برانگیز است.

اکنون گروه پژوهشی به رهبری پولینا آنیکیوا استاد MIT و مدیر مرکز مغز و بدن کی. لیسا یانگ، یک رابط الکترونیکی با استفاده از الیاف انعطاف پذیر ایجاد کرده است که میتواند به روده و سایر اندام های مورد نظر وارد شود. این الیاف، به نازکی موی انسان هستند که به الکترودها، حسگرهای دما، دستگاه های ساطع کننده نور و کانال های میکروسیال برای دارورسانی تجهیز شده اند.

چیزی که این پیشرفت را واقعاً قابل توجه می کند، توانایی دستیابی به دقت میلی ثانیه ای در اندازه گیری سیگنال های عصبی و دستکاری عملکرد روده از طریق اپتوژنتیک است. پژوهشگران توانستند رفتارهای خاصی را مانند جستجوی پاداش یا احساس سیری در موش ها تحریک کنند که سلول های روده را بطور اپتوژنتیکی تحریک می کنند.

آنیکیوا توضیح می دهد:نکته هیجان انگیز در اینجا این است که ما اکنون یک فناوری را در اختیار داریم که می تواند عملکرد روده و رفتارهایی مانند تغذیه را هدایت کند. مهمتر از آن، ما این توانایی را داریم که با دقت میلی ثانیه ای اپتوژنتیک، به ارتباط بین روده و مغز دسترسی پیدا کنیم و ما می توانیم این کار را در حیوانات انجام دهیم.

کاربرد این پژوهش

پیامدهای این پژوهش بسیار گسترده است. دانشمندان با کشف ارتباط بین مغز و روده امیدوارند که بینشی در مورد ارتباط بین سلامت دستگاه گوارش و شرایط عصبی مانند اوتیسم و بیماری پارکینسون (Parkinson's Disease) به دست آورند.

به عنوان مثال، مطالعات، شیوع بالاتری از اختلال عملکرد دستگاه گوارش را در کودکان اوتیستیک نشان داده است که بیانگر ارتباط بالقوه روده و مغز است. درک این پیوند، فرصت های جدیدی را برای مدیریت و درمان این شرایط با دستکاری مدارهای محیطی و اجتناب از روش های تهاجمی که مستقیماً بر مغز تأثیر می گذارد، فراهم می کند.

آنیکیوا نتیجه گیری می کند:ب رای مدت طولانی، ما فکر می کردیم مغز، اندام مستبدی است که دستورات را به دیگر اندام ها می فرستد و همه چیز را کنترل می کند. اما اکنون می دانیم که بازخوردهای زیادی به مغز باز می گردد و این بازخورد به طور بالقوه برخی از عملکردهایی را کنترل می کند که ما قبلا منحصراً به کنترل عصبی مرکزی نسبت داده ایم.

در آینده فرصت های امیدوارکننده ای برای کشف بیشتر ارتباط میان روده و مغز و دریافتن احتمالات جدید برای مدیریت اختلالات عصبی وجود دارد. همان طور که دانشمندان همچنان مرزهای درک ما را پیش می برند، شبکه پیچیده ارتباطی بین مغز و روده ممکن است کلید بسیاری از پیشرفت های سلامتی باشد.

این پژوهش به تازگی در مجله علمی معتبر Nature Biotechnology منتشر شده است.