Исследователи Рокфеллеровского университета сделали еще один шаг на пути к достижению «Святого Грааля» науки о мозге – возможности заглянуть в живой мозг и увидеть работу нейронов в реальном времени, с учетом свободного перемещения и выполнения заданий.
Команда ученых в прошлом месяце объявила, что им удалось использовать специальный светомоделирующий метод для записи активности тысяч нейронов в трехмерном разделе мышиного мозга, во время движения животного по беговой дорожке.
Хотя на фотографиях в учебниках по неврологии всегда много фотографий со светящимися нейронами мозга, в реальности нет никаких визуальных подсказок, которые бы показывали активность клеток головного мозга. Это является основным препятствием для неврологии, которая стремится понять, как восприятие влияет на поведение и обучение. Ученым необходим инструмент, который помог бы создать карту связей между нейронами, изучить, как клетки взаимодействуют в реальном времени, и наблюдать в динамике за активностью различных отделов мозга.
Доктор Алипаш Вазири, ведущий исследователь, посвятил последние шесть лет решению задачи по визуализации процессов внутри головного мозга, при этом необходимым условием было создание метода, который позволил бы наблюдать за нейрональной активностью мозга на высокой скорости.
В последние годы ученые добились определенных успехов в генной инженерии, что позволило создать нейроны, вырабатывающие белок, который флуоресцирует при электрическом сигнале в нейронах, облегчая наблюдение за ними. Вазири был причастен к успешной разработке метода визуализации, который позволил его команде сделать запись электрической активности внутри небольшого участка головного мозга. Расширение методики исследования оказалось трудной задачей: мышиный мозг является достаточно сложен, он состоит из 70 миллионов нейронов, а сам мозг непрозрачен, в отличие от более прозрачного мозга червей и личинок рыб.
Необходимые микроскопические системы визуализации должны включать в себя способ эффективной флуоресценции генетически модифицированных клеток мышиного мозга для сканирования и захвата активности тысяч клеток в трехмерном участке мозга.
«Прогресс в области неврологии и многих других областях биологии пока еще недостаточен, чтобы дать нам доступные инструменты», — говорит Вазири: «Но мы не стоим на месте, методы визуализации совершенствуются, мы надеемся, что сможем продвинуть исследование головного мозга на новые рубежи».
