اختراع جهاز استشعار لقياس تأثير النوم والأدوية على الدماغ ( دراسة)

توصل عدد من العلماء إلى طريقة جديدة، لاكتشاف مستويات الوقت الحقيقي من السيروتونين في دماغ الإنسان، وهو ناقل عصبي رئيسي يؤثر على كل وظيفة بشرية تقريبًا، بما في ذلك النوم، حيث تقدم التكنولوجيا الجديدة رؤية مبتكرة حول دور السيروتونين وتأثيراته في ظل ظروف المرض الصحية.  

ويستخدم الجهاز بروتين بكتيري، لتطوير أداة بحث جديدة يمكن أن تساعد في مراقبة مستوى السيروتونين بدقة أكبر من الطرق السائدة، حيث يُطلق على البروتين البكتيري اسم “ OpuBC “.

ونشر البحث فى Cell، حيث أعاد الباحثون تصميم OpuBC، وهو بمثابة جهاز استشعار شديد الحساسية، حيث يضيء بمجرد اكتشافه السيروتونين، وذلك وفقًا لما جاء في Indiatimes.

 وقام بالدراسة فريق من الباحثين برئاسة لين تيان، الباحث الرئيسي في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا ديفيس، واستفاد الفريق من تقنيات الهندسة الوراثية المتقدمة والتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتوليد 250 ألف تصميم جديد للبروتين، وكلها تهدف إلى اكتشاف السيروتونين، حيث استقر العلماء على واحدة بعد ثلاث جولات من الاختبار.

وبعد اختبار المستشعر الجديد على الفئران، توصل مؤلفو الدراسة  إلى أن الجهاز الجديد كان قادرًا بشكل دقيق على اكتشاف السيروتونين في الوقت الحقيقي على مستويات مختلفة في الدماغ، كما  تم اختباره لمستويات السيروتونين في الدماغ أثناء النوم والخوف والتفاعلات الاجتماعية، بالإضافة إلى العثور أيضًا على أن المستشعر لديه القليل من التفاعل أو عدم وجود رد فعل تجاه النواقل العصبية الأخرى.

كما اختبر العلماء جهاز الاستشعار على الخلايا في أطباق بتري واكتشفوا أنه قادرا على مراقبة التغيرات في إشارات السيروتونين التي تسببها المخدرات، بما في ذلك الكوكايين، والإكستاسي، وكذلك مضادات الاكتئاب.

والجدير بالذكر فإن الطرق الحالية للكشف عن السيروتونين، يمكنها فقط تصوير تغيرات واسعة للهرمون في الدماغ، كانت هذه الأساليب قد فاتتها التغييرات الطفيفة في مستويات السيروتونين التي تحدث في ظل الظروف الطبيعية، مثل حالات النوم المختلفة وحالات الاستيقاظ، وكان المستشعر الجديد قادرًا على التقاط هذه الصور بسهولة ودقة.

وقالت الصحيفة إن الباحثون يخططون الآن لجعل المستشعر متاحًا بسهولة للعلماء الآخرين في محاولة لمساعدة الباحثين الآخرين، على فهم الدور الحاسم للسيروتونين في حياتنا اليومية وما بعدها.

أمراض قلب وسكتات دماغية.. تعرف على تأثير الحرمان من النوم على الصحة