تأثیر تابش لیزر کم¬توان فراجمجمه¬ای بر اختلالات حافظه اجتنابی و برهم¬کنش اجتماعی ناشی از بی-وزنی شبیه¬سازی¬شده در موش نر نژاد Balb/C

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران.

2 مرکز تحقیقات علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

3 گروه فیزیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران.

4 گروه فیزیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران.

doi
10.71499/jvcp.2025.1209682
چکیده

زمینه و هدف: شرایط بی‌وزنی یا میکروگرانشی، از جمله چالش‌های عمده مأموریت‌های فضایی بلندمدت است که تأثیرات عمیق و گاهی غیرقابل‌برگشتی بر عملکردهای نوروفیزیولوژیک و روان‌شناختی فضانوردان می‌گذارد. مطالعات نشان داده‌اند که بی‌وزنی می‌تواند هومئوستاز مغزی را مختل کرده و منجر به کاهش عملکرد شناختی، اختلال در پردازش حافظه و تغییر در رفتارهای اجتماعی شود. از دیدگاه پاتوفیزیولوژیک، این اختلالات با افزایش استرس اکسیداتیو، فعال‌سازی مسیرهای التهابی عصبی و اختلال در عملکرد نورون‌های نواحی کلیدی مغزی از جمله قشر پیش‌پیشانی، هیپوکامپ و آمیگدال همراه است. چنین تغییراتی نه‌تنها کیفیت زندگی فضانوردان را در حین مأموریت‌های فضایی تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه ممکن است خطر آسیب‌های عصبی بلندمدت را افزایش دهد. در این زمینه، شناسایی راهکارهای ایمن و مؤثر برای کاهش این عوارض ضروری است. در سال‌های اخیر، تابش لیزر کم‌توان فراجمجمه‌ای (PBM) به‌عنوان یک روش غیرتهاجمی، با پتانسیل بهبود عملکرد شناختی و القای نوروپلاستیسیتی مورد توجه قرار گرفته است. PBM از طریق بهبود عملکرد میتوکندری، افزایش تولیدATP، تعدیل استرس اکسیداتیو و مهار التهاب عصبی، می‌تواند به‌طور مؤثری به سلامت نورونی کمک کند. با این حال، اطلاعات محدودی درباره تأثیر این روش بر اختلالات خاصی مانند حافظه اجتنابی و برهم‌کنش اجتماعی ناشی از شرایط شبیه‌سازی‌شده بی‌وزنی وجود دارد. لذا، این مطالعه با هدف ارزیابی اثر تابش لیزر کم‌توان فراجمجمه‌ای بر بهبود اختلالات حافظه اجتنابی و تعاملات اجتماعی ناشی از بی‌وزنی شبیه‌سازی‌شده در موش‌های نر نژاد Balb/C طراحی شد. مواد و روش‌ها: این مطالعه تجربی در سال 1404 در مرکز تحقیقات علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی تبریز انجام شد. 24 سر موش نر نژاد Balb/C به‌طور تصادفی به سه گروه مساوی (هر گروه 8 موش) شامل: گروه کنترل، گروه بی‌وزنی القاشده (HU) و گروه HU به همراه تیمار با لیزر (HU+PBM) تقسیم شدند. مدل بی‌وزنی با استفاده از تکنیک معلق‌سازی اندام‌های خلفی (Hindlimb Unloading) به‌مدت 14 روز ایجاد گردید. در گروه HU+PBM، حیوانات روزانه در طول دوره بی‌وزنی با لیزر دیودی با طول موج 810 نانومتر، توان خروجی 200 میلی‌وات، فرکانس 10 هرتز و چگالی انرژی 75/23 ژول بر سانتی‌متر مربع تیمار شدند. ارزیابی رفتاری شامل آزمون‌های حافظه اجتنابی (شاتل باکس) و تعامل اجتماعی انجام شد. همچنین، سطح عامل نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) به‌عنوان شاخصی از نوروپلاستیسیتی در ناحیه پره‌فرونتال مغز با روش ELISA اندازه‌گیری گردید. داده‌ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه (ANOVA) و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی‌داری 05/0 p < تحلیل شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که بی‌وزنی شبیه‌سازی‌شده سبب کاهش معنی‌دار شاخص‌های برهم‌کنش اجتماعی (001/0 p <) و اختلال در حافظه اجتنابی   (001/0 p <) و همچنین افت سطح BDNF در قشر پره‌فرونتال (001/0 p <) گردید. در مقابل، تیمار با لیزر کم‌توان فراجمجمه‌ای در گروه HU+PBM  به‌طور معنی‌داری این شاخص‌ها را بهبود بخشید: شاخص اجتماعی‌بودن (05/0 p <) شاخص ترجیح تازگی (05/0 p <)، شاخص حافظه اجتنابی  (001/0 p <)  و سطح BDNF (01/0 p <)  در این گروه به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش یافت. هیچ‌گونه آسیب ساختاری قابل‌مشاهده­ای در بافت پستان یا سایر نواحی مورد بررسی مشاهده نشد. نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که لیزر کم‌توان فراجمجمه‌ای می‌تواند از طریق افزایش سطح BDNF، به‌عنوان یک مداخله غیرتهاجمی مؤثر در مقابله با اختلالات تعاملات اجتماعی و حافظه اجتنابی ناشی از شرایط بی‌وزنی فضایی عمل کند. این نتایج گویای پتانسیل بالای PBM در بهبود عملکردهای شناختی و رفتاری تحت شرایط استرس‌زای نوروفیزیولوژیک است و می‌تواند به‌عنوان یک استراتژی نوین در طراحی پروتکل‌های حمایتی برای فضانوردان در مأموریت‌های فضایی آینده مورد استفاده قرار گیرد.