एक नई तकनीक आसान इमेजिंग के लिए पूरी तरह से पारदर्शी (दाएं) पर माउस ब्रेन (अपारदर्शी, बाईं ओर) का प्रतिपादन करती है। क्वांगहुंग चुंग और कार्ल डिसेसरोथ, हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट / स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी द्वारा छवि
मानव मस्तिष्क ज्ञात ब्रह्मांड में सबसे जटिल वस्तुओं में से एक है। सिर्फ 3 पाउंड मांस में पैक किया गया (औसतन) लगभग 86 बिलियन इंटरकनेक्टेड न्यूरॉन्स की एक विधानसभा है, जो अनगिनत जटिल नेटवर्क बनाते हैं जो आपके व्यक्तित्व का सार बनाते हैं।
एक परीक्षा की मेज पर एक संरक्षित मस्तिष्क, हालांकि, इस जटिलता में से कोई भी नहीं बताता है: यह ग्रे मांस के ढेर की तरह दिखता है, कम या ज्यादा, क्योंकि हम बाहरी कोशिकाओं के झिल्ली के माध्यम से व्यक्तिगत न्यूरॉन्स को देखने के लिए नहीं देख सकते हैं।
यह समस्या एक नई तकनीक के पीछे की प्रेरणा है, क्वांगहुन चुंग और कार्ल डिसेसरोथ के नेतृत्व में एक स्टैनफोर्ड टीम विकसित की है, जो संरक्षित दिमागों को पूरी तरह से प्रकाश में पारदर्शी बनाने के लिए है। ऐसा करके, और फिर विशेष रासायनिक मार्करों का उपयोग करके जो कुछ प्रकार की कोशिकाओं से जुड़ते हैं, उन्होंने अपने सभी जटिल, परस्पर वैभव में पूरे दिमाग को देखने का एक तरीका बनाया। इस तरह की जटिलता नीचे माउस मस्तिष्क में आसानी से देखी जाती है, जिसमें कुछ प्रकार के न्यूरॉन्स को एक फ्लोसेर ग्रीन के साथ लेबल किया गया है:
एक पारदर्शी माउस मस्तिष्क एक हरे रंग की डाई के साथ इंजेक्ट किया जाता है जो न्यूरॉन कोशिकाओं से जुड़ता है। क्वांगहुंग चुंग और कार्ल डिसेसरोथ, हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट / स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी द्वारा छवि
वैज्ञानिकों का कहना है कि उनकी तकनीक, जिसे आज नेचर में प्रकाशित एक पेपर में घोषित किया गया था, संरक्षित मानव दिमाग के साथ-साथ चूहों के लिए भी काम करता है, और कई अन्य प्रकार के अंगों पर भी लागू किया जा सकता है। विधि इस तथ्य का लाभ उठाती है कि अंगों का रंग-और इसलिए कारण स्पष्ट नहीं है - पूरी तरह से वसा अणुओं के कारण है जो प्रत्येक कोशिका की झिल्ली बनाते हैं।
एक जीवित मस्तिष्क में, ये अणु अंग की संरचनात्मक अखंडता को संरक्षित करते हैं। लेकिन एक संरक्षित मस्तिष्क में, वे आंतरिक संरचना को दृश्य से अस्पष्ट करते हैं। इस मुद्दे को संबोधित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोगात्मक माउस दिमागों को हाइड्रोजेल से भरा - जो कोशिकाओं (प्रोटीन और डीएनए) के कार्यात्मक तत्वों से बंधे हैं, लेकिन वसा के अणु नहीं - और एक जेली जैसा जाल बनाते हैं जो मूल संरचना को संरक्षित करता है। फिर, उन्होंने डिटर्जेंट के साथ वसा के अणुओं को हटा दिया, जिससे अंग पूरी तरह से पारदर्शी हो गया।
एक पूरी तरह से बरकरार पारदर्शी माउस मस्तिष्क (जैसा कि शीर्ष पर छवि में दिखाया गया है) का उत्पादन, सभी प्रकार के दिलचस्प इमेजिंग अवसर बनाता है। वसा के अणुओं को बाहर निकालने के साथ, प्रयोगात्मक या नैदानिक ब्याज (न्यूरॉन नेटवर्क या जीन, उदाहरण के लिए) के तत्व अब कोशिका झिल्ली द्वारा अस्पष्ट नहीं हैं। (उसी तरह, अपने पारदर्शी भ्रूण के साथ zebrafish, जैविक अनुसंधान के कई क्षेत्रों में भारी उपयोग किया जाता है)
पहलुओं को स्पष्ट रूप से देखने के लिए, शोधकर्ताओं ने रंगीन रासायनिक मार्कर जोड़े जो विशेष रूप से कुछ प्रकार के अणुओं से जुड़े होते हैं। एक बार यह हो जाने के बाद, वैज्ञानिक एक पारंपरिक प्रकाश माइक्रोस्कोप के साथ उनकी जांच कर सकते हैं, या 3-डी प्रतिपादन बनाने के लिए डिजिटल माइक्रोस्कोप से कई छवियों को जोड़ सकते हैं।
प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट के रूप में, माउस ब्रेन के अलावा, रिसर्च टीम ने एक मृत ऑटिस्टिक व्यक्ति के मस्तिष्क के छोटे टुकड़ों पर प्रक्रिया का प्रदर्शन किया, जो 6 साल तक स्टोरेज में रहा था। विशेष रासायनिक मार्करों के साथ, वे व्यक्तिगत न्यूरॉन्स का पता लगाने में सक्षम थे ऊतक के बड़े हिस्से में। उन्होंने एटिपिकल लैडर जैसी न्यूरॉन संरचनाएं भी देखीं, जो ऑटिज्म जैसे लक्षणों वाले जानवरों के दिमाग में भी देखी गई हैं।
इस तरह का विस्तृत विश्लेषण पहले केवल सूक्ष्मदर्शी के साथ मस्तिष्क के छोटे स्लाइस की पूरी तरह से तीन आयामी तस्वीर का परीक्षण करके संभव है। लेकिन अब, मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों के बीच परस्पर संबंध व्यापक स्तर पर देखे जा सकते हैं।
तथ्य यह है कि तकनीक सभी प्रकार के ऊतकों पर काम करती है, अनुसंधान के कई नए रास्ते खोल सकती है: एक अंग के सिग्नलिंग अणु मार्गों का विश्लेषण, एक बायोप्सी नमूने में रोग का नैदानिक निदान, और निश्चित रूप से, न्यूरॉन रिश्तों की अधिक विस्तृत परीक्षा। और नेटवर्क जो मानव मस्तिष्क को बनाते हैं। अधिक जानकारी के लिए, नीचे दिया गया वीडियो देखें, प्रकृति वीडियो के सौजन्य से:
