На пръв поглед изглежда като странно оформен лагерен огън. Но видеото всъщност документира активността на индивидуални неврони в мозъка на ларва на рибка. Това е първият път, в който учените успяват да заснемат целия мозък на гръбначно животно на ниво единични клетки.
„Виждаме цялостната картина без да загубим резолюция”, обяснява Филип Келър, микроскопист в Изследователския кампус „Джанела Фарм” към Медицински институт Хауърд Хюз, който е разработил системата заедно с невробиологът Миша Арънс. Изследователите са успели да заснемат активността в целия мозък почти на всяка секунда, детектирайки 80% от общо 100,000 неврони (другите се намират в труднодостъпни зони, например между очите – активността там е видима, но не може да се определи от кои неврони идва.) Изследването е публикувано в сп. Nature Methods.
Постигнатата висока резолюция ще позволи на изследователите да разберат по какъв начин различните части на мозъка работят заедно, обяснява Арънс. С конвенционалните технологии, заснемането дори на 2,000 неврона едновременно е трудно и се налага да се избират невроните, които да се разглеждат и да се генерализира от тях. А сега, според него „няма нужда да предполагаш какво се случва – направо го виждаш”
Увеличената резолюция може, например, да помогне на по-доброто разбиране за това как мозъка координира движенията, ученето, обработката на визуална информация и т.н. Системата разглежда мозъка на генетично модифицирана риба зебра (Danio rerio). Невроните на рибката създават белтък, който флуоресцира в отговор на промените в концентрациите на калциевите йони, които се получават, когато нервните клетки сигнализират.
Микроскопът разчита на светлинни плоскости, вместо на конвенционален лъч, които минават през мозъка на рибата, а детекторът улавя сигналите както зрител гледа екран на телевизор. Системата записва активността на целия мозък на всеки 1.3 секунди.
Техниката има своите ограничения. Работи най-добре при ембриони на риба зебра, тъй като те са прозрачни. Според Арънс и Келър същата система при бозайници би разчитала на хирургична намеса и би могла да разкрие активността само на малка част от мозъка. Друг проблем е, че нито светещият сензорен белтък, нито системата за получаване на образа засега са достатъчно бързи, за да различат дали един неврон е дал сигнал един път или е подал няколко бързи сигнала. (Източник: Nature)
Преведено с позволението на Macmillan Publishers Ltd: [NATURE] (Flashing fish brains filmed in action), Monya Baker (2013)
