آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

filereader.php?p1=main_d0218642f5a84471f

آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز با هدف انجام مأموریت‌های نوین در راستای پاسخگوئی به بخشی از نیازهای پژوهشی و فناوری کشور در زمینه ایجاد زیرساخت تصویربرداری و تحریک مغزی لازم برای تحقیقات شناختی و ارائه خدمات دانش بنیان و روز آمد در حوزه علوم و فناوری‌های شناختی و با بهره‌گیری از امکانات و نیروهای متخصص ایجاد شده است.
این آزمایشگاه که با حمایت معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری ایجاد شده است، فعالیت‌های خود را در راستای ارتقای موقعیت ایران در سطح منطقه‌ای، ملی و بین‌المللی و تقویت توان رقابتی پژوهشگران و فناوران ایرانی در حوزه علوم و فناوری‌های شناختی، متمرکز کرده است.
در این راستا، آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز، تجهیزات و امکانات متنوع و پیشرفته‌ای را فراهم کرده است که در ادامه به صورت خلاصه معرفی شده است.

آزمایشگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)

filereader.php?p1=main_c4ca4238a0b923820

بررسی چگونگی یادگیری در یک مغز طبیعی، بیمار یا مصدوم شده و همچنین ارزیابی خطرات بالقوه عمل جراحی یا دیگر درمان‌های تهاجمی و همچنین چگونگی فعالیت بخش‌های مختلف مغز در پاسخ به تحریکات خارجی و یا فعالیت مغز در حالت استراحت، از جمله خدماتی است که این آزمایشگاه با دستگاه FMRI ارایه می‌کند.
مطالعه آناتومی مغز، انجام مطالعات عملکردهای مهمی مانند اندیشه، گفتار، حرکت و احساس، ارزیابی اثرات سکته مغزی، ضربه و یا عصبی بیماری‌هایی مانند بیماری پارکینسون، نظارت بر مراحل رشد و عملکرد تومورهای مغزی و راهنمای برنامه‌ریزی برای جراحی، پرتودرمانی و یا دیگر درمان‌های جراحی مغز، از دیگر خدماتی است که با این دستگاه ارایه می‌گردد.
از جمله توانمندی‌های این آزمایشگاه موارد زیر قابل ذکر است:

تصویربرداری پرفیوژن

filereader.php?p1=main_c81e728d9d4c2f636

پرفیوژن یکی از مهم‌ترین پارامترهای فیزیولوژیک و پاتوفیزیولوژیک است و می‌تواند به صورت غیرتهاجمی میزان شار خون را در سطح مویرگی و یا ارسال خون به مویرگ‌ها و در بازه زمانی خاص را مورد بررسی قرار دهد.
بررسی و ردیابی بیماری‌های عصبی مرتبط با جریان خون غیر طبیعی مانند سکته مغزی ایسکمیک، نئوپلازی مغزی، آلزایمر، MS، تومورهای مغزی و مانند این، از جمله کاربردهای این دستگاه است.

 

 

 

 طیف‌نگاری تشدید مغناطیسی (MRS)

filereader.php?p1=main_eccbc87e4b5ce2fe2

 طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی، روشی تحلیلی و غیر تهاجمی است که برای اندازه‌گیری سطح متابولیت‌های مختلف در بافت بدن استفاده می‌شود. سیگنال ام آر، طیف مربوط به ترتیبات مولکولی متفاوت در بدن را دریافت می‌کند و از این طریق برای تشخیص اختلالات سوخت و ساز بدن، به‌ویژه در بیماری‌هایی که مربوط به مغز و به ارائه اطلاعات در سوخت و ساز تومور است، استفاده می نماید.
خدمات این دستگاه در بررسی تومورهای مغزی، دمانس و اختلالات حرکتی مانند آلزایمر، زوال عقل، پارکینسون و مانند این، ترومای سر، اختلالات تشنجی، افسردگی و اختلالات روانپزشکی (به عنوان مثال نقص توجه یا بیش فعالی، اختلالات اوتیسم، اختلال دو قطبی، افسردگی، اختلال در نظم عاطفی، اختلال وسواس و اسکیزوفرنی)، کاربرد دارد.

آزمایشگاه الکتروانسفالوگرافی (EEG)

filereader.php?p1=main_a87ff679a2f3e71d9 

پردازش اطلاعات در سیستم اعصاب مرکزی، توسط فعالیت الکتریکی نورون‌ها اتفاق می‌افتد. این فعالیت الکتریکی پیوسته تولید شده توسط خود مغز، می‌تواند توسط الکترودهای قرار گرفته روی جمجمه، اندازه‌گیری و ثبت شود. سیگنال‌های حاصل به عنوان الکتروانسفالوگرام یا EEG شناخته شده و بیانگر مجموع پتانسیل‌های پس‌سیناپسی تعداد قابل توجهی از نورون‌ها هستند.
کاربرد EEG در پژوهش‌های علوم اعصاب از مزایایی برخوردار است. نخست آنکه EEG روشی غیرتهاجمی است و در مقایسه با دیگر روش‌های تصویربرداری مانند fMRI، مورد آزمون، برای انجام تکالیف گوناگون آزادی عمل بیشتری خواهد داشت (محدویت حرکتی کمتری نیاز است). مزیت دیگر آن است که بسیاری از کاربردهای EEG فعالیت غیرارادی مغز را ثبت می‌نمایند، بدان معناست که ضرورتی ندارد مورد آزمون بتواند با پژوهشگر همکاری نماید (اما به طور مثال برای آزمون‌های رفتاری در نوروسایکولوژی وجود این تعامل ضروری است). همچنین EEG در مقایسه با روش‌های دیگر مانند fMRI و PET دارای دقت تفکیک زمانی بالایی است و قادر است تغییرات فعالیت الکتریکی مغز را در یک مقیاس زمانی در محدوده میلی ثانیه شناسایی نماید.

 

آزمایشگاه تحریک مغناطیسی فراجمجمه‌ای مغز (TMS)

filereader.php?p1=main_e4da3b7fbbce2345d

تحریک مغناطیسی مغز (TMS) روشی غیرتهاجمی برای تحریک سلولهای عصبی در مغز است. در زمان انجام این تحریک، جریان الکتریکی قوی با سرعت فزاینده به کویل مستقر روی سر وارد می‌شود. میدان مغناطیسی تولید شده از جمجمه عبور کرده و یک جریان الکتریکی در قشر مغز ایجاد می‌نماید که منجر به تحریک موضعی می‌گردد.

ثبت MEP، اجرای پروتکل‌های rTMS برای انسان و حیوانات کوچک، تعیین دقیق نقاط هدف تحریک مغناطیسی با استفاده از تصاویر MRI فرد یا با استفاده از اطلس MNI، ثبت نقاط دقیق تحریک، زمان و شدت پالس‌های اعمالی، ثبت EEG در طول جلسه اعمال تحریک مغناطیسی، انجام Functional MRI هم‌زمان با اعمال تحریک مغناطیسی و نقشه‌برداری نواحی حرکتی و کلامی مغز، از جمله خدمات این آزمایشگاه است.

 

آزمایشگاه تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای (tDCS)

filereader.php?p1=main_1679091c5a880faf6

تحریک الکتریکی مغز یک اصطلاح عمومی است که چند روش مختلف از جمله تحریک فراجمجمه‌ای با جریان الکتریکی مستقیم (tDCS)، تحریک الکتریکی فرا جمجمه‌ای با جریان نویز تصادفی (tRNS) و تحریک الکتریکی فرا جمجمه‌ای با جریان متناوب (tACS) را در بر می‌گیرد. در همه این روش‌ها، جریان الکتریکی کوچک و ضعیفی از الکترودهای هادی که روی سطح سر قرار گرفته است، اعمال می‌شود. در این روش‌ها برای اعمال جریان، از الکترودهای با اشکال و ابعاد مختلفی استفاده می‌گردد.
این دستگاه در زمینه بررسی و درمان افسردگی، میگرن، بازتوانی پس از سکته مغزی، رفتارهای مخاطره جویانه (اعتیاد، الکل، سیگار و غیره)، بهبود توانمندی‌های شناختی مانند حافظه، یادگیری، توجه و مانند این و اسکیزوفرنی، بی‌اشتهایی و پرخوری، وِزوِز گوش، اختلال درد و غیره، کاربرد دارد.

 

آزمایشگاه طیف‌نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS)

filereader.php?p1=main_8f14e45fceea167a5

طیف‌نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک یا fNIRS فناوری تصویربرداری کارکردی نوری است که فعالیت عصبی و پاسخ‌های همودینامیک در مغز را اندازه‌گیری می‌کند. این روش، میزان جذب طیف مادون قرمز نزدیک در هموگلوبین موجود در خون با و بدون اکسیژن را اندازه‌گیری کرده و مشابه با تصویربرداری تشدید مغناطیسی، اطلاعات مهمی در مورد فعالیت مغزی کارکردی فراهم می‌نماید. در این روش، پرتو نور نزدیک به طیف مرئی، به سطح پوست سر تابانده می‌شود؛ بخشی از نور تابیده شده جذب و بخشی نیز پخش می‌گردد. با اندازه‌گیری تغییرات در مشخصه‌های امواج نوری بازتاب شده از سطح سر می‌توان پاسخ همودینامیک را ارزیابی نمود.
اندازه‌گیری تغییرات غلظت اکسی و دئوکسی هموگلوبین، کل غلظت هموگلوبین و شاخص اشباع بافت و غلظت مطلق در حضور و عدم حضور محرک، انجام تصویربرداری هم‌زمان fNIRS و fMRI و انجام تصویربرداری هم‌زمان fNIRS با دیگر مدالیته‌ها، از جمله خدمات قابل ارایه با این دستگاه است.

 

بخش پردازش و آنالیز سیگنال و تصویر

filereader.php?p1=main_c9f0f895fb98ab915

هدف از پردازش تصاویر مغزی، کمّی‌سازی ویژگی‌های این تصاویر است. این کمّی‌سازی به پزشکان و پژوهشگران در تشخیص بیماری‌ها و همچنین شناخت بهتر مغز کمک می‌کند. برای نمونه، کمّی‌سازی تصاویر ساختاری مغز این امکان را به پژوهشگران می‌دهد که حجم قسمت‌های مختلف مغز را در افراد مختلف مقایسه نمایند. در بخش پردازش تصویر آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز، خدمات پردازش و پیش پردازش برای تصاویر MRI گوناگون ارایه می‌شود. دو نوع تصویر MRI که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه و استفاده قرار گرفته‌اند عبارتند از تصویر‌برداری fMRI و DWI، که پردازش آنها در این مرکز قابل انجام است.

filereader.php?p1=main_45c48cce2e2d7fbde

آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز، عضو قطعی شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی است و اطلاعات توانمندی‌ها و خدمات این آزمایشگاه در صفحه آزمایشگاه در پایگاه اینترنتی شبکه، قابل دسترس است.