Версия для слабовидящих
Впервые созданы объёмные карты активности нервных клеток всего организма Печать Email
Новости об инновациях
13.08.2014

Команда исследователей из Венского университета, работающая под руководством невролога Алипаши Вазири (Alipasha Vaziri) составила первую трёхмерную карту нейронной активности круглого червя-нематоды вида Caenorhabditis elegans. Карта позволяет учёным проследить за прохождением сигналов по всему телу в режиме реального времени.

Впервые аналогичная схема, отображающая соединения между всеми 302 нейронами нематоды, была составлена в 1986 году. С тех пор ни для каких других организмов карта нейронной активности составлена не была.

При этом «Коннектома», как её называют создатели, не позволяла учёным определить нейронные пути, которые ведут к определённым действиям, совершаемым животным.

«Более того, коннектома не позволяет нам предсказать, что будет делать червь в отдельно взятый момент времени. Поэтому мы решили составить схему отображения сигнальной активности между нейронами в трёх измерениях и в режиме реального времени», — рассказывает Вазири, чья статья была опубликована в журнале Nature Methods.

Вазири и его коллеги промаркировали червя таким образом, чтобы, когда его нейроны активизировались и ионы кальция проходили бы сквозь клеточную мембрану, каждая нервная клетка светилась. Для фиксации подаваемого таким образом сигнала неврологи использовали методику светопольной деконволюционной микроскопии (light-field deconvolution microscopy), которая составляет единую картину по снимкам крошечных линз и анализирует их с помощью особого алгоритма. В итоге получается трёхмерное изображение высокого разрешения.

Исследователи сделали серию снимков по 50 кадров в секунду. Это позволило получить видео, на котором отображена нейронная активность в головном и спинном мозге, а также в хвосте червя.

Затем ту же технику применили к прозрачным личинкам данио-рерио (Danio rerio) и визуализировали весь их мозг, когда рыбки реагировали на запахи, специально запущенные в воду. Учёным удалось увидеть одновременную активность пяти тысяч нейронов мозга из общего числа в 100 тысяч.

Как сообщают исследователи,

для полноценного изучения нейронной активности животных необходимо использовать и коннектому, составленную в 1986 году, и новую схему активности, созданную учёными сегодня. Работая с этими двумя инструментами, можно будет определить роль каждой отдельной клетки в теле.

Соавтор нового исследования Эдвард Бойден (Edward Boyden) из Массачусетского технологического института рассказал, что в дальнейшем методику будут использовать для проверки того, как мозг реагирует на различного рода раздражители.

Говоря о возможности картографирования мозга млекопитающих, Бойден упомянул в пресс-релизе, что методику необходимо будет улучшить: скорость съёмки и разрешение должны быть в разы выше, ведь мозг млекопитающих и человека устроен значительно сложнее, чем у нематод и личинок данио.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/vpervye-sozdany-obemnye-karty-aktivnosti-nervnykh-kletok-vsego-organizma

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта