طور فريق بحثي في جامعة ستانفورد أداتين بصريتين جديدتين تمكّنان من مراقبة نشاط الخلايا العصبية في الدماغ بدقة غير مسبوقة. نُشرت الدراسة في مجلة Cell وكشفت عن ثلاثة أنماط انتشار جديدة لموجات الدماغ، مما يوفر رؤية جديدة لفهم آليات عمل الدماغ.

تعتمد التقنية على تطوير طريقة TEMPO البصرية التي أُبلغ عنها لأول مرة عام 2016، وتتضمن أداتين مكملتين:

• مستشعر ألياف بصرية بدرجة حساسية أعلى بعشر مرات
• مجهر بصري متوسط (mesoscope) قادر على تصوير منطقة بعرض 8 ملليمترات من الدماغ

يقول البروفيسور مارك ج. شنيتزر (Mark J. Schnitzer)، المؤلف الأول للدراسة:

«أصبحنا قادرين على مراقبة مناطق دماغية متعددة في وقت واحد، ورؤية موجات الدماغ وهي تجتاح القشرة الدماغية بطريقة خاصة بكل نوع من الخلايا».

على عكس تخطيط أمواج الدماغ التقليدي (EEG)، تتيح هذه التقنية الجديدة تصوير موجات الدماغ في الوقت الحقيقي مع التركيز على نشاط أنواع محددة من الخلايا العصبية. اكتشف الباحثون نوعين من موجات β تنتشر بزاوية قائمة، ونوعاً من موجات θ ينتشر في اتجاهين متعاكسين.

يقول المؤلف الأول المشارك رادوسواف خرابكيفيتش (Radosław Chrapkiewicz):

«هذه الموجات θ ذات الانتشار العكسي قد تشبه آليات التعلم في الذكاء الاصطناعي، مما يشير إلى قدرة الدماغ على إعادة تنظيم دوائره العصبية عبر مسافات بعيدة».