القبة نيوز - شبكية العين تحول الضوء إلى إشارات كهربائية تُنقل إلى الدماغ

طوّر علماء أداة تصوير مزدوجة جديدة وقوية، ترسم خريطة لبنية شبكية العين واستهلاك الأكسجين بتفاصيل غير مسبوقة.

فبحسب ما نشره موقع New Atlas، يمكن أن يُساعد الاكتشاف الجديد الأطباء يوماً ما على اكتشاف أمراض فقدان البصر قبل ظهور أعراضها بوقت طويل.

أكسجين لشبكية العين

تحوّل شبكية العين الضوء إلى إشارات كهربائية تُنقل إلى الدماغ، حيث تُعالج في شكل صور، وتتطلب هذه العملية كمية كبيرة من الأكسجين. إذا انقطع إمداد الأكسجين، على سبيل المثال، بسبب نقص تدفق الدم، فقد يؤدي ذلك إلى حالات خطيرة تؤثر على الرؤية مثل الغلوكوما (المياه الزرقاء)، والتنكس البقعي المرتبط بالعمر (AMD)، واعتلال الشبكية السكري.

تقنيتان متطورتان

في دراسة جديدة، طوّر باحثون من جامعتي جونز هوبكنز وبنسلفانيا واختبروا نظاماً جديداً لتصوير شبكية العين يجمع بين تقنيتين متطورتين لرسم خريطة لبنية شبكية العين ومستويات الأكسجين لدراسة استقلاب الأكسجين بشكل أفضل.

صور هيكلية فائقة التفصيل

استخدم نظام الباحثين ثنائي القناة التصوير المقطعي بالتماسك البصري للضوء المرئي (VIS-OCT) لالتقاط صور هيكلية فائقة التفصيل للعين، وتقنية تنظير العين بالعمر الفسفوري (PLIM-SLO) لقياس الضغط الجزئي للأكسجين (pO2) مباشرة في الأوعية الدموية الدقيقة للعضو، أو الأوعية الدموية الدقيقة. ببساطة، pO2 هو كمية الأكسجين المذابة في الدم في موقع معين. وهو مؤشر رئيسي على كمية الأكسجين المتاحة للأنسجة.

عيون فئران حية

استُخدمت هذه الطرق لتصوير عيون الفئران الحية. يستخدمVIS-OCT الضوء المرئي لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لطبقات الشبكية، ويمكنه أيضاً التقاط ديناميكيات تدفق الدم. تتضمن تقنية PLIM-SLO حقن صبغة آمنة وحساسة للأكسجين تُسمى Oxyphor 2P، والتي تصدر ضوءاً يتغير تبعاً لمستويات الأكسجين. من خلال قياس سرعة تلاشي هذا الضوء (أي عمره الفسفوري)، تمكن الباحثون من حساب pO2 على مستوى الشعيرات الدموية. يشترك كلا النظامين في نفس المسار البصري، مما يسمح لهما بالتقاط البيانات الهيكلية وبيانات الأكسجين في نفس الوقت وبمحاذاة مثالية. كما اختبر الباحثون كيفية تغير قراءات pO2 مع تغيير الأكسجين الذي استنشقته الفئران للتحقق من دقة التقنية الجديدة.

أعماق مختلفة في شبكية العين

قام PLIM-SLO بقياس مستويات الأكسجين بدقة في الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية. وكما توقع الباحثون، كشف PLIM-SLO أن فروع صغيرة جدًا من الشرايين تحتوي على أعلى نسبة من الأكسجين، بينما تحتوي أصغر الأوردة، التي تعيد الدم غير المؤكسج، على أقل نسبة، مع وجود الشعيرات الدموية بينهما. سمح تعديل تركيز النظام للباحثين بتصوير الأكسجين على أعماق مختلفة في شبكية العين، مما يكشف عن بنية ومستوى الأكسجين في طبقات الأوعية الدموية المتعددة - وهو أمر لم تتمكن الطرق السابقة من تحقيقه.

تغييرات متوقعة

أدت التغييرات في الأكسجين المستنشق إلى تغييرات متوقعة في مستويات الأكسجين في شبكية العين، مما يؤكد أن القياسات تعكس تغيرات فسيولوجية حقيقية. الأهم من ذلك، أن النظام ربط قياسات الأكسجين بالبيانات الهيكلية وبيانات التدفق، ممهدًا الطريق لدراسات مستقبلية حول أيض الأكسجين في شبكية العين وعمليات المرض.

تقدم كبير في التشخيص

يُمكن لهذا النظام متعدد الوسائط أن يُحدث تقدمًا كبيرًا في أبحاث وتشخيص أمراض العيون من خلال توفير صورة أكثر اكتمالًا لصحة شبكية العين. كما يُمكن أن يُساعد العلماء على فهم كيفية تغير إمدادات الأكسجين في أمراض مثل اعتلال الشبكية السكري والغلوكوما والتنكس البقعي. وربما يستخدم الأطباء يومًا ما تقنية مماثلة للكشف المبكر عن التغيرات المرتبطة بالأمراض قبل أن تتأثر الرؤية.