به گزارش مدیکال اکسپرس، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که سلول‌ها اطلاعات بیشتری را نسبت به آنچه در داخل تالاموس تصور می‌شد (یک ایستگاه رله‌ای از توانایی‌های حسی و حرکتی در مغز)، جمع آوری می‌کنند؛ این می‌تواند نحوه درمان اسکیزوفرنی، صرع و سایر اختلالات مغزی را تغییر دهد.

مغز ما مسئول هماهنگی و تفسیر بسیاری از اعمالی است که ما هر روز انجام می‌دهیم، از راه رفتن و دویدن تا دیدن و شنیدن. برای هماهنگی سیگنال‌های حسی و حرکتی که در سراسر مغز شلیک می‌شود، به ایستگاه رله‌ای از این قبیل نیاز است.

مطالعه نورون‌های داخل تالاموس به طور سنتی دشوار بوده است اما درک اینکه چگونه آن‌ها به دریافت و انتقال سیگنال‌های حیاتی برای مهارت‌های حسی و حرکتی کمک می‌کنند، ممکن است روزی منجر به مراقبت‌های پزشکی جدید برای افرادی شود که دارای اختلالات مغزی خاص هستند.

وندانا سمپاتکومار متخصص مغز و اعصاب در بخش علوم زیستی آرگون و محقق پسادکتری در دانشگاه شیکاگو می‌گوید: ابزار‌های آرگون به ما کمک کردند تا این همگرایی را که در غیر این صورت هرگز مشاهده نمی‌کردیم، کشف کنیم.

تحقیقات جدید محققان دانشگاه شیکاگو و آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی آمریکا (DOE) نشان داد که همگرایی قبلا کشف نشده یا ادغام اطلاعات حسی و حرکتی در تالاموس وجود دارد که ممکن است علم را یک گام به چنین اطلاعاتی نزدیک کند.

دانشمندان معتقدند تالاموس به انتقال سیگنال‌های حسی و حرکتی و تنظیم هوشیاری کمک می‌کند. اما این تحقیقات جدید پیچیدگی بیشتری در نحوه دریافت اطلاعات مختلف تالاموس و انتقال آن به تمام قسمت‌های قشر نشان می‌دهد.

تحقیقات این تیم در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد.

برای توسعه این تصویر جامع‌تر از نقش تالاموس، تیم بر ابزار‌های مختلف زمینه‌های علمی از جمله ژنتیک، ویروس شناسی، زیست شناسی مولکولی و میکروبیولوژی و همچنین تکنیک‌های مختلف تصویربرداری تکیه کرد.

این گروه از میکروسکوپ الکترونی برای جمع آوری هزاران تصویر از مغز موش استفاده کردند. تصاویر به صورت دیجیتالی مجددا مونتاژ یا به هم چسبانده شده و سپس برای بازسازی سه بعدی تراز می‌شوند.

سمپاتکومار می‌گوید: ما با این فرضیه وارد شدیم که سلول‌ها اطلاعات را از یک مکان دریافت کرده و این اطلاعات را با حداقل تغییر به مکان دیگر ارسال می‌کنند. اما در حقیقت اینطور نبود. تعداد شگفت انگیزی از سلول‌ها وجود داشت که اطلاعات را از نقاط مختلف دریافت و قبل از انتقال آن‌ها را یکپارچه می‌کردند.

از طریق بازسازی تصویر، تیم دریافتند که نورون‌های جداگانه می‌توانند سیگنال‌هایی را که از مناطق مختلف قشر می‌آید ادغام کنند. به عنوان مثال یک نورون منفرد در ناحیه‌ای از تالاموس به نام هسته داخلی (Pom) می‌تواند اطلاعات حسی و حرکتی را دریافت کند. آن‌ها همچنین دریافتند که نورون‌های POm ورودی‌های مشابهی را از منابع ناشناخته دریافت می‌کنند، این نشان می‌دهد که اطلاعات بیشتر از آنچه داده‌های ما مستقیما نشان می‌دهد.

میلر هنسن می‌گوید: درک ما از نحوه ادغام اطلاعات حسی و حرکتی در تالاموس برای یادگیری نحوه جریان اطلاعات به طور کلی در مغز بسیار مهم خواهد بود. ما می‌خواهیم بدانیم که آیا این الگوی همگرایی مختص ادغام حسی و حرکتی است یا یک الگوی مدار رایج است که از سایر اشکال ادغام در مغز پشتیبانی می‌کند.

این اطلاعات جدید با روشن ساختن قابلیت‌های پردازش و علامت دهی سلول‌های عصبی در تالاموس، می‌تواند به درمان اسکیزوفرنی، برخی از انواع صرع و سایر اختلالات مغزی که در آن اختلال تالاموس مربوط به مشکلات بالینی است، کمک کند.