מגזין הטכניון | חורף 2017

24 / 52

/ רפואה מחקר ופיתוח 24
אמר:
מ
דענים מהטכניון וממכון הלמהולץ במינכן פיתחו טכנולוגיה אופטו-אקוסטית חדשנית לדימות מוחי
המאפשרת ניטור תלת-ממדי של אזורים המכילים מיליוני תאי עצב (נוירונים) במהירות ובעומק חסר
תקדים. לטכנולוגיה זו יתרונות עצומים על פני הדימות האופטי המקובל.
, התבצע Nature מקבוצת Light: Science & Applicationsהמחקר, שהתפרסם לאחרונה בכתב העת
בשיתוף פעולה בין פרופ’ שי שהם מהפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון, בוגר הטכניון פרופ’ דניאל
רזנסקי ממרכז הלמהולץ והאוניברסיטה הטכנית של מינכן, וצוות חוקרים שכלל את ד”ר לואיס דין-בן ואת
ד”ר גלי סלע.
דימות מקיף ועמוק של המוח הוא תנאי הכרחי להבנת אופן הפעולה של המוח בבריאות ובחולי, וצפייה
באוכלוסיות תאי עצב במוח ובאינטראקציות ביניהם היא מטרה מרכזית בפיתוח טכנולוגיות לדימות מוח.
מכאן חשיבותה של השיטה החדשה, שלדברי החוקרים מאפשרת לצפות בכמות עצומה של תאי עצב
ולראות כיצד המסרים עוברים ביניהם כמו שריפה בשדה קוצים. השיטה מאפשרת לצפות בפעילות של
מעגלים עצביים גדולים, ואפילו במוח בשלמותו אם מדובר בחיה קטנה. להערכתם תסייע בפיתוח טיפולים
חדשים בהפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות.
(נוירו-טומוגרפיה אופטו-אקוסטית פונקציונלית), מבוססת על FONT המערכת החדשה, שזכתה לשם
פולסים קצרים של לייזר הגורמים לתנודות זעירות וארעיות של הרקמה היוצרות גלי אולטרסאונד. תנודות
אלה מנוטרות על ידי גלאים ייעודיים ומתורגמות לתמונות תלת-ממדיות של הרקמה. הטכנולוגיה החדשנית
מבוססת על תגליתם של הפרופסורים רזנסקי ושהם, כי לחלבונים הרגישים לריכוז סידן יש חתימה אופטו-
אקוסטית המאפשרת ניטור פעילות מוחית.
יתרון בממד הזמן
החוקרים בחנו את המערכת החדשה על מוחות של דגי זברה, אך הם מציינים כי הטכנולוגיה החדשה
מהנפח המקסימלי האפשרי בשיטות הקיימות 1,000 מאפשרת דימות של מוחות גדולים הרבה יותר - עד פי
של דימות אופטי מיקרוסקופי, המוגבלות מאוד בעומק החדירה שלהן. למערכת החדישה יתרון עצום גם
תמונות בשנייה וכך מאפשרת מעקב גם אחר תהליכים 100 בממד הזמן - היא מבצעת את הדימות בקצב של
מהירים כגון פעילות חשמלית בתאי העצב.
לעומק המוחחלון
טכנולוגיה חדשה למיפוי תלת-ממדי עמוק ומהיר של תאי עצב
פרופ’ שי שהם
פרופ’ דניאל רזנסקי
ניטור הפעילות במוח.
משמאל: תוצאות של
דימות אופטו-אקוסטי
תלת-ממדי. בתרשים
המורכב מימין: דימות
פלורוסנטי רגיל
(למעלה) לעומת דימות
אופטו-אקוסטי (למטה),
שמספק יכולת חדירה
לעומק הרקמה ושחזור
תלת-ממדי