Новости и пресс-релизы

Микроскоп для мозга поможет изучать его в максимально естественных условиях

Российские и американские физики создали прибор на базе специализированного оптоволокна, который можно использовать для наблюдений за работой одиночных нейронов в мозге мышей и других животных. Результаты работы представлены  в международном научном журнале Journal of Biophotonics.

«Мы продемонстрировали, что наша система позволяет наблюдать за работой мозга мышей, которые свободно передвигаются внутри клетки, адаптированной для изучения их когнитивных способностей. Это позволит биологам изучать взаимодействия между отдельными нервными клетками в ключевых областях мозга свободно движущихся подопытных грызунов», — пишут исследователи  в своей работе.

На сегодняшний день существует несколько систем визуализации активности клеток мозга, позволяющих наблюдать за работой групп нейронов в живом организме. Как правило, для их работы требуются модификации генома животных, заставляющие их нервные клетки вырабатывать вспышки света в том случае, если они проявляют любые формы электрической активности.

Подобные технологии значительно обогатили арсенал нейрофизиологов, однако их использование осложнено тем, что для наблюдений за работой клеток мозга необходимы сложные оптические системы, позволяющие сфокусировать изображение, поступающее из мозга. Это накладывает серьезные ограничения на использование данных систем нейровизуализации во время экспериментов, позволяющих животным свободно двигаться.

Группа российских физиков из НИТУ «МИСиС», Университета Техаса, МГУ и Российского квантового центра под руководством Алексея Желтикова, профессора Техасского университета A&M в Колледж-Стейшен (США), разработала систему, позволяющую осуществлять подобные эксперименты. Ученые добились этого благодаря использованию специализированного оптоволокна и уникальной платформы-вольера на воздушной подушке.

Данное оптическое волокно, как объясняют ученые, устроено таким образом, что его преломляющая способность плавно меняется по мере движения от центра к краям светопроводящего материала. Эта особенность оптоволокна позволяет сфокусировать излучение, вырабатываемое отдельными нейронами в мозге мышей, без применения каких-либо других оптических компонентов.

Платформа на воздушной подушке позволяет мышам свободно двигаться в пространстве, несмотря на то, что в их череп встроен фрагмент оптоволокна с четко выверенной длиной, необходимой для точной фокусировки изображения. К этому световоду подключен микроскоп и специальный фиксационный модуль, удерживающий их над одной и той же точкой тела подопытного животного.

Работу этой системы физики проверили на нескольких мышах, чьи нервные клетки вырабатывали зеленое свечение в процессе своей работы. Эти опыты подтвердили, что новая система действительно может отслеживать активность нервных клеток в организме свободно двигающихся мышей и получать четкие снимки отдельных нейронов. Ученые надеются, что созданный ими аппаратный комплекс ускорит изучение работы клеток мозга животных в максимально естественных условиях.

«PRO Здоровье»

Статьи от экспертов о здоровом образе жизни, семейных отношениях, болезнях, красоте и др. Советы экспертов по фитнесу, диетам, правильному питанию.Справочники.

Поделиться
Опубликовано
«PRO Здоровье»

Свежие новости

Зелёный, чёрный или белый: нутрициолог объяснила, какой чай пить

Чем отличаются зелёный, чёрный и белый чай и сколько чашек в день считается оптимальным? Разбираемся,…

Как проводят экспертизу квартиры после затопления: этапы и оценка ущерба

Экспертиза квартиры после затопления помогает определить характер повреждений, их объём, возможные причины появления дефектов и…

Тревога: как она устроена, что делает с телом и как с ней эффективно справляться

Тревога может проявляться не только эмоционально, но и вполне ощутимыми телесными симптомами. Разбираемся, как отличить…

Устойчивый к лекарствам штамм туберкулёза EurA1.1: что нужно знать каждому

Штамм туберкулёза EurA1.1 отличается прежде всего множественной лекарственной устойчивостью, а не повышенной заразностью. Разбираемся, как…

Канистра в багажнике: врач объясняет, чем опасен постоянный запах бензина в салоне автомобиля

Постоянный запах бензина в салоне может быть признаком того, что человек регулярно вдыхает пары топлива.…

Осенняя хандра и гормоны: почему мы грустим и как с этим справиться

Осенняя хандра может проявляться усталостью, сонливостью и снижением настроения, но иногда за этими симптомами скрывается…

На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия.

Читайте далее