În primul rând, oamenii de știință au urmărit aproape simultan un milion de neuroni în creierul unui șoarece
Cercetătorii au reușit să țină în evidență simultan un milion de neuroni diferiți în creierul șoarecilor – aducând oamenii de știință cu un pas impresionant mai aproape de a putea urmări într-o zi activitatea extrem de complexă a creierului uman.
Cheia este o inovație numită „microscopie cu margele ușoare”. îmbunătățiți curentul Microscopie cu doi fotoni, folosind laserul pentru a-l muta picior de călătorie în celulele vii. Când celulele sunt aprinse, oamenii de știință pot vedea cum se mișcă și interacționează.
Folosind microscopia cu margele de lumină, oamenii de știință pot obține viteza, dimensiunea și rezoluția necesare pentru cartografierea creierului unui șoarece în detaliu pe măsură ce activitatea sa neuronală se schimbă. Urmărirea semisincronă poate continua atâta timp cât mărgelele luminoase pot rămâne iluminate.
„Înțelegerea naturii rețelei dens interconectate din creier necesită dezvoltarea de noi tehnici de imagistică care pot surprinde activitatea neuronală în regiuni ale creierului distanțate la mare viteză și cu rezoluție unicelulară.” Neurologul Alipasha Waziri spune:de la Universitatea Rockefeller din New York.
„Trebuie să captăm mulți neuroni în părți îndepărtate ale creierului în același timp cu o precizie ridicată. Acești parametri sunt aproape interschimbabili.”
Cu alte cuvinte, tehnicile actuale de microscopie trebuie să aleagă între mărirea pentru a obține suficiente detalii și lipsa a tot ceea ce se întâmplă sau micșorarea pentru a vedea întreaga imagine și lipsa unor detalii fine.
Microscopia optică cu margele poate depăși aceste limitări prin eliminarea timpului mort între impulsurile laser – folosind o cavitate de oglinzi, împarte fiecare impuls puternic în 30 de subimpulsuri mai mici, cu rezistență diferită, care sunt capabile să atingă adâncimi diferite, menținând același nivel de strălucire.
Aceasta înseamnă că mai multe adâncimi pot fi vizualizate în același puls, oferind oamenilor de știință o privire mai profundă și mai rapidă asupra a ceea ce se întâmplă. Oamenii de știință au demonstrat acum o tehnică de urmărire a unui milion de neuroni simultan într-un creier de șoarece.
„Nu există niciun motiv întemeiat pentru care nu am făcut asta acum cinci ani”, Spune ministrul. „A fost posibil – microscopul și tehnologia laser sunt acolo. Nimeni nu s-a gândit la asta”.
Prin microscopia cu margele ușoare, oamenii de știință speră să poată urmări interacțiunile dintre zonele senzoriale, motorii și vizuale ale creierului – nu doar la șoareci, ci și la alte animale.
Interpretarea și înțelegerea activității neuronale înregistrate va necesita un alt pas înainte, dar noul studiu împinge ideea a ceea ce este posibil cu acest tip de analiză microscopică.
Cu cât putem vedea mai bine în interiorul creierului, cu atât mai bine putem învăța cum funcționează – indiferent dacă este interacțiunea dintre neuroni individuali sau aflând ce părți ale creierului corespund sentimentelor și emoțiilor.
„Microscopia cu margele de lumină ne va permite să investigăm întrebările biologice într-un mod care înainte nu era posibil”, Spune ministrul.
Căutarea a fost publicată în Căile naturii.