ساخت دستگاه تصویربرداری مادون قرمز برای تحلیل مغز در مشهد

به گزارش گروه استان های باشگاه خبرنگاران جوان از مشهد، جواد صفایی عضو هیات علمی دانشگاه فردوسی مشهد گفت: با طراحی و ساخت این دستگاه، امکان تجزیه و تحلیل کمّی عملکرد‌های مختلف مغز شامل حافظه کاری، تصمیم گیری، طرح ریزی، توجه و حل مسئله حین انجام تکالیف شناختی برای محققان فراهم شد.

او افزود: دستگاه ثبت تصویربرداری طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) برای مانیتورینگ فعالیت همودینامیک مغز توسط یک تیم تحقیقاتی فنی و مهندسی با حمایت ستاد توسعه علوم و فنآوری‌های شناختی برای توسعه و پیشرفت این گونه فنآوری‌ها در دانشگاه فردوسی مشهد به مرحله ساخت رسید.

عضو هیات علمی دانشگاه فردوسی مشهد ادامه داد: این دستگاه دارای تکنولوژی تصویربرداری نوری است که می‌تواند پاسخ‌های همودینامیک مرتبط با فعالیت عصبی در مغز یا بافت عضلات را اندازه گیری نماید.

صفایی بیان کرد: محققان در این تلاش تحقیقاتی توانستند دستگاه بسیار حساس، دقیق و قابل اتکا برای تصویربرداری نوری از مغز به روش طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) را بر پایه فعالیت‌های انجام شده در اروپا طراحی نمایند.

 

او تصریح کرد: این دستگاه به آسانی و به صورت همزمان می‌تواند با دیگر دستگاه‌ها مانند EEG، ECG که در نوار مغزی استفاده می‌شود همراه با دستگاه ردیابی چشم، تنفس، فشار خون و دیگر فعالیت‌ها مورد استفاده قرار گیرد تا بتوان ارزیابی جامع‌تری از فعالیت مغز انسان به دست آورد.

عضو هیات علمی دانشگاه فردوسی مشهد با بیان اینکه انعطاف پذیری فراهم شده توسط این تکنولوژی برای طراحی مطالعاتی در محیط واقعی زندگی افراد، یکی از نقاط قوت و قابل توجه آن است تاکید کرد: این روش، میزان جذب نور در طیف مادون قرمز نزدیک (۷۰۰ تا ۹۰۰ نانومتر) توسط هموگلوبین اکسیژنه و دی اکسیژنه موجود در خون را اندازه گیری کرده و مشابه با تصویر برداری تشدید مغناطیسی کارکردی طیف نگاری مادون قرمز نزدیک (fMRI)، اطلاعات مهمی در مورد فعالیت کارکرد مغز فراهم می‌نماید.

صفایی اظهار کرد: در این روش، پرتو نور به سطح پوست تابانده می‌شود و با توجه به ضرایب جذب و پراکنش بافت، بخشی از فوتون­‌های نور تابیده شده جذب و بخشی نیز پخش می‌شوند و با اندازه‌گیری تغییرات در مشخصه‌های امواج نوری بازگشتی از بافت مورد نظر، می‌توان تغییرات غلظت کروموفور‌ها در بافت مغز یا عضله و در نتیجه رفتار همودینامیک آن را ارزیابی کرد.

او افزود: تکنولوژی طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) موج پیوسته، تغییرات نسبی در غلظت اکسی هموگلوبین، دی اکسی هموگلوبین و مجموع آن‌ها را برای نمایش پیوسته و آنلاین دینامیک مغز اندازه گیری می‌کند همچنین در روش طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) و تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (FMRI) به تغییرات فیزیولوژیکی مشابهی حساس هستند و در نتیجه می‌توان داده‌های ثبت شده توسط این دو فناوری را با هم مقایسه کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه فردوسی مشهد ادامه داد: طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) قادر به اندازه‌گیری تغییرات غلظت هر دو هموگلوبین اکسیژنه و دی‌اکسیژنه است، در حالی که تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (FMRI) تنها حساس به تغییرات هموگلوبین دی اکسیژنه است، همچنین سرعت نمونه‌برداری در دستگاه‌های طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) می‌تواند بسیار بالاتر از تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (FMRI) باشد و هزینه ساخت و توسعه دستگاه‌های طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) موج پیوسته نسبت به تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (FMRI) بسیار کمتر است.

صفایی بیان کرد: اندازه‌گیری فعالیت‌های مغزی توسط طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) اغلب به قشر مغز محدود شده و تفکیک پذیری مکانی در محدوده سانتی متر خواهد بود در حالی که تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (FMRI) محدودیت عمق در تصویربرداری ندارد و بر همین اساس می‌توان بافت‌های عمیق‌تر از قشر مغز را با تفکیک پذیری مکانی محدوده میلی‌متر رصد کرد.

 

انتهای پیام//ا.د