พัฒนาอุปกรณ์ควบคุมเซลล์ประสาทด้วยแสง

การศึกษาด้านประสาทวิทยาศาสตร์ (neuroscience) เป็นงานที่ต้องใช้ความละเอียดอ่อนและความถูกต้องแม่นยำสูง มีความพยายามพัฒนาคิดค้นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ต่างๆที่มีประสิทธิภาพเรื่อยมา แต่เมื่อเร็วๆ นี้ศาสตราจารย์ฟิลิปป์ เกอทรัฟ จากภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ แห่งมหาวิทยาลัยอริโซนา ในสหรัฐอเมริกา เผยข่าวน่ายินดีว่าได้ประดิษฐ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไร้แบตเตอรี่และไม่ต้องต่อสายไฟให้ยุ่งยาก สามารถผ่าตัดฝังภายใต้หนังศีรษะ ซึ่งเชื่อว่าจะนำไปสู่ความเข้าใจถึงการทำงานของสมองทั้งหมด

จากการใช้วิธีออปโตเจเนติกส์ (Optogenetics) เป็นเทคนิคทางชีววิทยาที่ใช้แสงในการเปิดหรือปิดกลุ่มเซลล์ประสาทที่เฉพาะเจาะจงในสมอง วิธีนี้จะทำให้เซลล์ประสาทเต็มไปด้วยโปรตีนออปซิน (opsins) ที่เป็นตัวดูดซึมโฟตอนหรืออนุภาคของแสง มีศักยภาพในการแปลงแสงเป็นศักย์ไฟฟ้าที่เตรียมการทำงานของเซลล์ประสาท ทั้งนี้ ความเข้มของแสงมีความสำคัญยิ่ง เพราะจะช่วยให้นักวิจัยสามารถควบคุมว่าสมองมีผลกระทบกับแสงมากแค่ไหน ที่สำคัญคือ ออปโตเจเนติกส์สามารถนำไปใช้ตรวจสอบการทำงานรวมถึงความสัมพันธ์ในการทำงานของสมองส่วนต่างๆได้

นักวิจัยอธิบายการทำงานของอุปกรณ์จิ๋วชิ้นนี้ว่า แสงอาจช่วยกระตุ้นเพื่อฟื้นฟูการเคลื่อนไหวในกรณีที่เป็นอัมพาต หรือในอนาคตอาจนำไปช่วยปิดพื้นที่ของสมองหรือกระดูกสันหลังที่ทำให้เกิดอาการเจ็บปวด และจะช่วยขจัดความต้องการที่เพิ่มขึ้นของการใช้ยาชนิดที่มีสารโอปิออยด์ (opioids) เป็นส่วนประกอบ และยาแก้ปวดประเภทอื่นๆไปได้นั่นเอง.

Credit : Philipp Gutruf