اطلس سه بعدی مغز با کیفیتی بالا

[سمیه نجفی]

مغز انسان و حدود ۸۶ میلیارد نورنِ (سلولهای عصبی) تشکیل دهنده آن، یکی از پیچیده ترین ساختارهای جهان هستی بشمار می رود، اما به لطف تلاشهای دانشمندان

کانادایی و آلمانی، اسرار درونی آن بیش از پیش آشکار شده است. محققان موفق به طراحی یک اطلس جدید سه بعدی شده اند موسوم به «مغز بزرگ» که یک اطلس سه

بُعدیِ دیجیتال با قدرت وضوح (رزولوشن) بسیار بالاست.


آنها مغز یک زن شصت و پنج ساله را بلافاصله پس از درگذشت او در مومی از پارافین قرار دادند و با استفاده از ابزار مخصوصی به نام “میکروتوم“، بافتهای آنرا به برشهای

بسیار نازکی تقسیم کردند. سپس با استفاده از تکنولوژی پیشرفته تصویر برداری مغز، به تجزیه و تحلیل هر قسمت پرداختند و در انتها همه را یکجا در مدل سه بعدی دیجیتال

کنار هم قرار دادند. دستگاهی منحصربفرد که آناتومی مغز را با قدرت وضوح بیست میکرون (هر میلیمتر هزار میکرون است) نشان می دهد.


کاترین آمونتز مدیر پروژه می گوید:«“مغزبزرگ” یک اطلس سه بعدی از مغز انسان با قدرت رزولوشن میکروسکوپی است. باید مغز انسان را به بیش از هفت هزار و پانصد بافت

تقسیم می کردیم و مرحله بعد هم سه بعدی کردن آنها بود. بعبارتی اطلسی با حجم فشرده که می توان بیشتر و بیشتر درآن جلو رفت. درست مثل اپلیکیشن “گوگل ارث”

که مثلا در آن می توانیم روی نقشه شهرهای خاصی تمرکز کنیم و یا جاده های مورد نظرمان را زیر نظر بگیریم.»


مجله علم (ژورنال ساینس) به تازگی نتایج این تحقیقات را با جزئیات دقیق منتشر کرده و آنرا در دسترس علاقمندان قرار داده تا پژوهشگران درک دقیق تری نسبت به ساختار

این عضومهم بدن انسان پیدا کنند. تا پیش از این، تصاویر ام.آر.آی مغز از قدرت رزولوشن یک میلیمتر برخوردار بودند و بدین ترتیب قدرت وضوحشان پنجاه برابرخواهد شد.


کاترین آمونتز مدیر پروژه می گوید:« مثلا می توانیم مساحت و ضخامت قشر مغز را با دقت بالایی محاسبه کنیم که در بیماریهای مربوط به تخریب سلولهای عصبی

(دژنراسیون) اهمیت زیادی دارد. یا اینگونه می توانیم از میزان توزیع سلولها در برخی نواحی بدن آگاه شویم. ضایعات خیلی خیلی کوچکی هم درمغز بوجود می آیند که نه تنها

اطلاع از محتویات درونی آنها مهم است که درشناسایی نواحی آسیب دیده مغز که هنوز از کار نیفتاده اند هم اهمیت دارند. در همه این موارد دسترسی به اطلاعات دقیق و

جزئیات می تواند خیلی مفید باشد بویژه در مورد بیماران سکته مغزی.»


مدل “بیگ برین“یا همان “مغز بزرگ“، نتیجه همکاری محققان موسسه بیماریهای مغز و اعصاب مونترال و محققان آلمان است.


دانشمندانی که با تلاش شبانه روزی خود گامی مهم در اسرار گشایی از مغز انسان برداشته اند، چرا که با استفاده از این اطلاعات جزئی و میکروسکوپی می توان درعلمِِ

شبیه سازی و درمان به پیشرفت زیادی رسید.


برای متخصان مغز و اعصاب این اطلس در حکم چارچوبی است که بواسطه آن دستیابی به اطلاعات لایه های درونی تر مغز و آگاهی از عملکرد آنها محتمل تر است.


کاترین آمونتز مدیر پروژه می گوید:« امیدواریم این مدل مغز انسان تبدیل به یک سیستم مرجع شود. بدین مفهوم که مابقی اطلاعات بدست آمده درباره عملکرد مغز یا درباره

توزیع گیرنده ها یا ژنها هم بتوانند یکجا در این مدل جمع شوند. در مرحله دوم، امیدواریم بتوانیم نتایج آنالیز مغز را بدرستی محاسبه کنیم؛ اینکه مثلا تراکم سلولی در نواحی

مختلف مغز به چه میزان است. این پارامترها برای شبیه سازی از مغز هم مفید هستند و این چیزی است که در پروژه مزبور روی آن برنامه ریزی کرده ایم.»


اهمیت دسترسی به اسرار مغز باعث شده اتحادیه اروپا بودجه ای یک میلیارد یورویی را به پروژه «مغز انسان» اختصاص دهد. توانایی در شبیه سازی کردن مغز با استفاده از

فن آوری های پیشرفته و درک بیشتر و عمیق تر عملکرد مغز از جمله اهداف اصلی این پروژه بشمار می رود.


باراک اوباما رییس جمهوری آمریکا هم به تازگی با سرمایه گذاری صد میلیون دلاری در پروژه طراحی مغز انسان موافقت کرده است.


ابزارهای پیشرفته تر، قاعدتا نتایج پیشرفته تری در بر خواهند داشت و به دانشمندان در شناسایی بیشتر ژنها و ملکولهای مغز کمک خواهند کرد.

دانش وفن جهان دانش