اعطای ارزشمندترین جایزه علوم اعصاب به مخترعان “میکروسکوپ دو فوتونی”

 ارزشمندترین جایزه جهان برای تحقیقات علوم اعصاب به چهار دانشمند آلمانی و آمریکایی برای اختراع میکروسکوپی اعطا شد که ریزترین ساختارهای مغز سالم یا بیمار را نمایش می‌دهد.

به گزارش نوروسافاری به نقل از ایسنا، کارل سووبودا و دیوید تنک آمریکایی به همراه وینفرید دنک و آرتور کانرث آلمانی، بطور مشترک جایزه یک میلیون یورویی را برای ابداع میکروسکوپ دو فوتونی که تصاویر دقیقی از سلول‌های مغزی و ارتباطات بین آن‌ها یا سیناپس‌ها در زمان فعالیت ارائه می‌کند، دریافت کردند.

این روش جدید به دانشمندان اجازه می‌دهد تا عملکرد سلول‌های مغزی و چگونگی ارتباط میان این سلول‌ها را به عنوان بخشی از شبکه مغز بررسی کنند.

پل پروگسگارد لارسن، رئیس بنیاد تحقیقات مغز گرته لوندبک اروپا که این جایزه را اعطا کرد، در بیانیه‌ای اظهار کرد: به لطف تلاش این چهار دانشمند، ما اکنون می‌توانیم رشد عادی مغز را بررسی کرده و مشکلاتی را که در اثر بیماری‌های مخربی مانند آلزایمر و سایر انواع زوال عقل رخ می‌دهند، درک کنیم.

برپاکنندگان این جایزه، وینفرید دنک را به عنوان نیروی محرک ابداع این میکروسکوپ دو فوتونی در سال ۱۹۹۰ معرفی کردند که در کنار تنک و سووبودا از این روش برای تصویربرداری فعالیت برآمدگی‌های دندریتیک – واحدهای بنیادی سیگنال‌دهی بین سلول‌های عصبی – استفاده کردند. کونرث این روش را با استفاده آن برای اندازه‌گیری فعالیت هزاران سیناپس در حیوانات زنده ارتقا داد و سووبودا از آن برای بررسی چگونگی تغییر شبکه‌های مغز در زمان یادگیری مهارت‌های جدید توسط حیوانات استفاده کرد.

نور در بسته‌های کوچکی موسوم به فوتون‌ها سفر می‌کند. میکروسکوپ دو فوتونی یک شکل پیشرفته از روش میکروسکوپی فلورسنس است که شامل علامت‌گذاری بخشی از سلول‌ها با مولکوهای درخشان یا فلورسنس در زمان تابش نور در طول موج خاص – مانند نور فرانبفش – است.

معمولا نور پر انرژی فرابنفش در طول بافت پخش شده و برخی از نواحی را درخشانتر از سایرین می‌کند که این کار، مشاهده بخش های خاص سلول را با مشکل روبرو می‌کند. علاوه بر آن، نور فرابنفش نمی‌تواند خیلی زیاد وارد عمق بافت شود، زیرا نیروی مولکول‌های فلورسنت را می‌گیرد.

در مقابل، میکروسکوپ دو فوتونی از لیزرهای مادون قرمز استفاده می‌کند که به ناحیه خاصی تابیده و تنها همان ناحیه، نور را منتشر می‌کند.

معمولا یک فوتون نور مادون قرمز از انرژی کافی برای درخشان کردن یک مولکول برخوردار نیست، اما در میکروسکوپ دو فوتونی، لیزر پرتاب شده به تابش نور کافی بر روی نمونه می‌پردازد که دو فوتون در یک زمان با آن برخورد کرده و باعث درخشان شدن مولکول می‌شود.

میکروسکوپ دو فوتونی برخلاف میکروسکوپ رایج فلورسنس، نیروی مولکول‌های فلورسنت را نمی‌گیرد. نور مادون قرمز می‌تواند تا اعماق بیشتری از بافت نفوذ کرده و محققان را قادر سازد تا صدها میکرومتر زیر سطح یک مغز زنده فعال را مشاهده کنند.

این جایزه توسط فردریک، ولیعهد دانمارک در سال ۲۰۱۵ به این چهار دانشمند اعطا شد.