محققان دانشگاه پنسیلوانیا بررسی كردند؛
مغز ما چه میزان اکسیژن مصرف می کند؟
دیجیتالر: پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا در مطالعه اخیرشان از روش جدیدی برای شناسایی مصرف اکسیژن در مغز خبر دادند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از تی ای، مغز انسان برای حفظ عملکردهای مختلف خود به تامین بی وقفه اکسیژن نیاز دارد. بنا بر این است که مغز شبکه ای از رگ های خونی ظریف دارد که مولکول های اکسیژن را به سلول های مغز منتقل می کنند.
یکی از فاکتورهای مهم فعالیت مغز، میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن(CMRO۲) است که نشان میدهد مغز در هر لحظه چقدر انرژی مصرف می کند. از آنجا که میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن، یک شاخص اساسی لطمه شناسی بافت تحت شرایط پایدار مانند موارد ناشی از سرطان، لطمه مغزی تروماتیک و سکته است، تعیین کمیت مستقیم میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن یک هدف اساسی در نورولوژی است. علاوه بر این، نظارت پویا بر آن در طول فعالیت عصبی می تواند مکانیسم های متابولیکی را که زیربنای پاسخ های عملکردی مغز هستند، روشن کند.
تعدادی از روش های فعلی به ارائه اطلاعات در مورد زمان نسبی رویدادهای متابولیک و پاسخ های عروقی نیاز دارند. بتازگی پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا یک رویکرد نوری جدید برای درک بهتر میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن در طول فعالیت مغزی ایجاد کردند. این روش از دو کاوشگر فسفرتابی درشت مولکول(macromolecular phosphorescent probes) استفاده می نماید که با موفقیت برای نظارت بر زمان واقعی میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن و جریان خون مغزی(CBF) در یک مدل حیوانی بالینی مورد استفاده قرار می گیرد.
این روش بطور مستقیم گرادیان اکسیژن در مغز را اندازه گیری می کند. گرادیان اکسیژن با تفاوت در غلظت اکسیژن بین شریان های خونی مغز(داخل عروقی) و ناحیه اطراف سلول های مغز(برون عروقی) تعیین می شود. هنگامی که سلول های مغز از نظر متابولیکی فعال تر می شوند و به اکسیژن بیشتری نیاز دارند، این گرادیان تندتر می شود. بنابراین، میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن ممکنست با بهره گیری از این گرادیان که همین طور حاوی اطلاعاتی در مورد میزان اکسیژن مصرفی است، محاسبه شود.
پروفسور "سرگئی ای وینوگرادوف"(Sergei A. Vinogradov) محقق اصلی این مطالعه، اظهار داشت: بیشتر رویکرد های فعلی برای ردیابی دینامیکی میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن برمبنای اندازه گیری اشباع اکسیژن هموگلوبین و جریان خون مغزی است، بطوریکه دینامیک میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن بطور ذاتی با پویایی جریان خون مغزی مرتبط می شود. ما می خواستیم روشی عاری از این محدودیت ایجاد نماییم.
گام مهم، یافتن روشی برای سنجش تفاوت بین سطوح اکسیژن خارج عروقی و داخل عروقی بطور همزمان بود. یک کاوشگر فسفرتابی به نام Oxyphor PtR۴ در خون قرار داده شد و Oxyphor PtG۴ مستقیماً در ناحیه بین عروق خونی قرار داده شد. از آنجا که دو Oxyphors رنگ های متفاوتی دارند، پژوهشگران می توانند همزمان سیگنال های هر دو کاوشگر را با وضوح زمانی هفت هرتز با بهره گیری از دو لیزر مجزا اندازه گیری نماید.
آنها محاسبه و ردیابی لحظه ای میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن را در ضمن تحریک عملکردی مغز با بهره گیری از این روش در یک مدل پیش بالینی نشان دادند. پژوهشگران همین طور جریان خون مغزی را بطور همزمان با میزان متابولیسم مغزی مصرف اکسیژن با بهره گیری از لیزر سوم و تکنیکی به نام تصویربرداری کنتراست لکه لیزری با موفقیت اندازه گیری کردند.
پروفسور سرگئی ای وینوگرادوف، محقق اصلی این مطالعه، اظهار داشت: طرح ما فرصتی را برای مشاهده تغییرات در متابولیسم مغز در زمان واقعی بطور مستقیم و مقایسه همزمان پاسخ های عروقی با پاسخ های متابولیسم ارائه می دهد. همانطور که فناوری توسعه می یابد، ما پیش بینی می نماییم که این روش برای آزمایش داروها و سایر عوامل متابولیسم مغز به شکل گسترده در دسترس باشد. این باید امکان بررسی دقیق تر مدلهای متابولیسم را فراهم آورد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب