با تکنیکی منحصربه‌فرد؛

رونمایی از اولین نقشه سه‌بعدی عصب‌های قلب / از مغزِ قلب چه می‌دانید؟

محققان دانشگاه توماس جفرسون در آمریکا توانسته‌اند با روش‌های تکنیکی ابداعی خود نخستین نقشه سه‌بعدی سلول‌های عصبی قلب را به تصویر بکشند.

کد خبر: ۸۵۱۴۵۵

يکشنبه - ۱۱ خرداد ۱۳۹۹ / May 31, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، مغز یکی از اندام‌هایی است که دانشمندان اطلاعات بسیار زیادی از آن دارند و حتی نقشه‌های سه‌بعدی از سلول‌های عصبی آن به دست آورده‌اند. اما قلب به عنوان یکی دیگر از اندام‌های اصلی بدن تا حدودی ناشناخته و اطلاعات کمی در مورد نحوه چیدمان سلول‌های عصبی آن در دست است. با این حال، محققان دانشگاه توماس جفرسون در آمریکا توانسته‌اند به روش‌های تکنیکی ابداعی خود نخستین نقشه سه‌بعدی از این سلول‌های عصبی را به تصویر بکشند.

قلب ما توسط مرکز کنترل بدن یعنی مغز و از مسیر یک شبکه عصبی پیچیده می‌تپد. اگر این ارتباط قطع شود، بیماری‌های قلبی از جمله سکته، ایست قلبی و مشکلات خون‌رسانی گریبان‌گیر انسان می‌شود. جالب است بدانید برای اینکه سطح ایمنی قلب بالاتر برود، خودش نیز دارای مغز کوچکی است که به آن سیستم عصبی داخل قلب یا ICN می‌گویند. این مغز کوچک برای نظارت و تصحیح هر گونه اختلال موضعی در ارتباطات میان قلب و مغز کار می‌کند و در حمایت از سلامت قلب بسیار ضروری است و حتی می‌تواند در زمان حمله قلبی از ماهیچه‌های قلبی محافظت کند. البته مشخص نیست که ICN دقیقا چگونه این کار را انجام می‌دهد، زیرا ما هنوز درک بسیار کمی از سیستم نورون‌هایی داریم که ICN را تشکیل می‌دهند و هنوز نمی‌دانیم آن‌ها در کجای قلب قرار دارند، چگونه به یکدیگر متصل شده‌اند و خصوصیات مولکولی آن‌ها چیست.

اما محققان دانشگاه توماس جفرسون آمریکا توانسته‌اند به جزئیات این سؤالات با جزئیات بی‌سابقه‌ای پاسخ دهند. آن‌ها می‌گویند: سیستم عصبی داخلی مربوط به دانشی مابین عصب‌شناسی و قلب‌شناسی می‌شود که ما خلاء بزرگی در آن داریم و با این مطالعه سعی کردیم که این شکاف را پر کنیم.

آن‌ها می‌افزایند: تنها اندامی که نقشه مفصل و با وضوح بالای سه‌بعدی از آن داریم، مغز است. به همین دلیل سعی کردیم که نخستین نقشه جامع برای این سیستم عصبی قلب را نیز فراهم کنیم که مرجعی برای سایر محققان در طیف‌های وسیع تحقیقاتی در مورد عملکرد، فیزیولوژی و اتصال نورون‌های مختلف در ICN باشد.

این تحقیق شامل دو دستاورد است؛ اول ابداع یک تکنیک تصویربرداری جدید به نام میکروسکوپ اسکن لبه چاقو یا KSEM که به محققان امکان می‌دهد مدل سه‌بعدی دقیقی از کل قلب جوندگان بسازند. این نخستین بار است که از این فناوری برای تحقیقات قلب استفاده می‌شود؛ و دستاورد دوم ابداع تکنیک دیگری به نام ریزشکافی لیزری است که برای نمونه‌برداری از نورون‌های منفرد به منظور تجزیه و تحلیل بیان ژن و همچنین نقشه‌برداری از موقعیت تک تک آن‌ها در ساختار سه‌بعدی قلب از آن استفاده می‌شود.

محققان می‌گویند: از آنجا که این کار قبلا انجام نشده بود، هنگام عکس گرفتن با مشکل روبه‌رو شدیم. چون قلب برخلاف مغز متقارن نیست، بنابراین مجبور بودیم برای حفظ یکپارچگی ساختار قلب در تصویر راهی بیابیم.

این نقشه سه‌بعدی پیچیدگی ناشناخته ICN را به خوبی نشان می‌دهد. محققان دریافتند که سلول‌های عصبی که ICN را تشکیل می‌دهند در باند منسجمی متشکل از چند دسته نه تنها در پایه (بالای) قلب یعنی جایی که رگ‌ها و شریان‌های قلب وارد و خارج می‌شوند، یافت می‌شوند، بلکه تا دهلیز چپ در پشت قلب نیز گسترش می‌یابند. این مجموعه سلول عصبی نزدیک به ساختار‌های کلیدی قلب مانند گره سینوسی- دهلیزی قرار گرفته‌اند.

محققان می‌گویند: می‌دانیم که گره سینوسی- دهلیزی در ایجاد ضربان قلب و سرعت آن نقش بسیار مهمی دارد. دیدن مجموعه‌ای از سلول‌های عصبی که به صورت خوشه‌ای در اطراف آن درآمده‌اند، چیزی بود که همیشه در موردش تردید داشتیم، اما هرگز به طور قطع آن را نشناخته بودیم. واقعا جالب بود که شواهد فیزیکی عملکرد ICN و توزیع دقیق نورون‌ها را در رابطه با ساختار‌های آناتومیک قلب مشاهده کردیم.