Метод наблюдения нейронов в глубинных отделах мозга разработали в EMBL

Изображение: wikimedia.org
Компьютерная модель нейронов
Компьютерная модель нейронов

Методику, которая позволяет наблюдать живые нейроны глубоко внутри мозга, разработали исследователи EMBL, 30 сентября сообщает журнал Nature Methods.

До разработки новой техники нейробиологам было сложно наблюдать за астроцитами, генерирующими кальциевые волны в глубоких слоях коры головного мозга, или визуализировать любые другие нервные клетки в гиппокампе, области глубоко в мозге, которая отвечает за пространственную память и навигацию. Новая методика позволила ученым запечатлеть мелкие детали этих глубинных отделов мозга с беспрецедентно высоким разрешением.

«В традиционных методах флуоресцентной микроскопии мозга молекула флуоресценции каждый раз поглощает два фотона, и вы можете убедиться, что возбуждение, вызванное излучением, ограничено небольшим объемом. Но чем дальше путешествуют фотоны, тем более вероятно, что они теряются из-за рассеяния», — объяснил Роберт Преведель из EMBL.

Один из способов преодолеть это — увеличить длину волны возбуждающих фотонов в инфракрасном диапазоне, что обеспечивает достаточное количество энергии излучения для поглощения флуорофором. Кроме того, использование трех фотонов вместо двух позволяет получать более четкие изображения глубоко внутри мозга.

«Мы также используем активно управляемое деформируемое зеркало, которое способно оптимизировать волновые фронты, позволяя свету сходиться и фокусироваться даже глубоко внутри мозга. Мы разработали специальный метод, чтобы сделать его достаточно быстрым для использования на живых клетках мозга», — объясняют ученые.

Чтобы уменьшить инвазивность метода, команда также свела к минимуму количество измерений, необходимых для получения высококачественных изображений.

Это шаг в направлении разработки более совершенных неинвазивных методов исследования живых тканей. Хотя методика была разработана для использования на мозге мыши, она легко применима к любой непрозрачной ткани.