Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriLiTA-HM-in təsvir prinsipi. Kredit: Elmdə irəliləyişlər (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw5275

Neyrovascular coupling (NVC) sinir fəaliyyətinə cavab olaraq beyin qan axınının dinamik tənzimlənməsidir. Xüsusilə, neyronlar aktivləşdikdə, yaxınlıqdakı qan damarları qan tədarükünü artırmaq üçün genişlənir və bununla da sinir fəaliyyəti ilə bağlı artan enerji tələbatını ödəyir.

NVC normal beyin funksiyasını qorumaq üçün vacibdir və qeyri-invaziv beyin-kompüter interfeyslərində (BCI) mühüm rol oynayır, məsələn, robot qolları və ya kursorları idarə etmək üçün sistemlər.

Təəssüf ki, ənənəvi texnologiyalar məhdud aşkarlama diapazonuna və ya bütün korteksdə neyronlarda və damarlarda dinamik dəyişiklikləri yüksək dəqiqliklə təhlil etmək üçün kifayət qədər məkan-zaman ayırdetmə qabiliyyətinə malikdir və bununla da NVC potensialının araşdırılmasına mane olur.

“Science Advances” jurnalında dərc olunmuş araşdırmada Çin Elmlər Akademiyasının Şençjen Qabaqcıl Texnologiya İnstitutundan professor Zheng Hairong, Prof. Liu Chengbo və Prof. Zheng Wei-nin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu xətti transduser-massiv əsaslı hibrid mikroskopu (LiTA-HM) təqdim edir ki, bu da yüksək neurosolusiya aktivliyi, yüksək neurosolusiya-dinamik yaşlanmaya imkan verir. və oyaq siçanların bütün korteksində mikrovaskulyar davranış.

Tədqiqatçılar əvvəlcə optik rezolyusiyaya malik fotoakustik mikroskopiya üçün yüksək sürətli çoxbucaqlı skan sistemini işləyib hazırladılar ki, bu da sistemin sabitliyini qoruyarkən görüntüləmə sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Bu sistem, 6,5 mm diapazonda və düz təsvir müstəvisində vahid 6 μm ayırdetmə təmin edən optimallaşdırılmış optik yollarla birlikdə yüksək ayırdetməli, sürətli multimodal təsvirin əsasını qoyur.

Görünüş sahəsini genişləndirmək üçün LiTA-HM yüksək həssaslığı qoruyarkən 6 mm aşkarlama diapazonuna malik 8 kanallı transduser sırasına malikdir. Əhəmiyyətli olan odur ki, bu dizayn çoxbucaqlı skanerinə havada işləməyə imkan verir, onun xas sürətinə və ya mexaniki sabitliyinə xələl gətirmədən ultrasəs birləşmə mühitindən müdaxiləni aradan qaldırır.

LiTA-HM-in performansını artırmaq üçün tədqiqatçılar çəkili orta ölçmə və adaptiv zolaq filtrindən istifadə edən yeni təsvirin rekonstruksiya alqoritmini inkişaf etdirdilər. Alqoritm çeviricinin yaratdığı artefaktları effektiv şəkildə yatırır və siqnal-səs nisbətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.

Birləşdirilmiş görüntüləmə üsulları və texniki yenilikləri ilə LiTA-HM oyaq siçanlarda neyrovaskulyar fəaliyyətin yüksək sürətli, geniş görünüş sahəsində vizuallaşdırılmasına imkan verir. O, kapilyar miqyaslı damar şəbəkələrini və bütün korteks üzrə tək neyron soma detallarını çəkir, saniyədə 1,25 kadr sürətlə 6 mm × 5 mm baxış sahəsində 6 μm məkan ayırdetmə qabiliyyətinə nail olur. Bu qabiliyyət neyrovaskulyar dinamikanın real vaxt rejimində tam korteks monitorinqinə imkan verir.

LiTA-HM-dən istifadə edərək, tədqiqatçılar beyin xəstəlikləri və funksional görüntüləmə modellərində oyaq siçan təcrübələrini uğurla həyata keçirərək texnologiyanın beyin tədqiqatlarını və onun praktik tətbiqlərini inkişaf etdirmək potensialını vurğuladılar. LiTA-HM sistemi qeyri-invaziv BCI məlumatlarının əldə edilməsi üçün yeni alət təqdim edir.

Daha çox məlumat: Liangjian Liu və digərləri, Neyrovaskulyar dinamikanın korteks boyu görüntülənməsi üçün fotoakustik və flüoresan hibrid mikroskop, subcellular qətnamə ilə, Elm İnkişafı (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw5275

Jurnal məlumatı: Elmin inkişafı 

Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilmişdir