Новый микроскоп позволил увидеть активность клеток в глубине мозга
Американские ученые создали микроскоп, способный наблюдать за работой клеток в глубоких отделах мозга, которые раньше было трудно исследовать без повреждения окружающих тканей. Во время экспериментов удалось проследить за активностью более 1500 клеток мозга мышей. Разработка поможет лучше понять, как взаимодействуют различные участки мозга.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 22 октября /Новости науки/. Американские ученые разработали микроскоп, позволяющий наблюдать за активностью более 1500 клеток в различных отделах мозга, включая глубоко расположенные структуры. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Новый прибор получил название LIFT. Он позволяет исследовать активность большого количества клеток одновременно, в том числе в областях мозга, расположенных под его наружным слоем — корой. Ранее возможности подобных наблюдений были ограничены глубиной проникновения света в ткани.
Изучение работы мозга требует не только получения изображений отдельных клеток, но и наблюдения за тем, как меняется их активность. Особенно сложно проводить такие исследования в глубоких отделах мозга, поскольку свет рассеивается в окружающих тканях, а качество изображения ухудшается.
Для решения этой проблемы исследователи создали трехфотонный микроскоп. Эта технология позволяет получать изображения клеток на значительной глубине с помощью света. В новом приборе ученые усовершенствовали систему сканирования и использовали искусственный интеллект для уменьшения помех на изображениях.
Работу микроскопа проверили в экспериментах на мышах. Ученым удалось зарегистрировать сигналы более 1500 клеток, расположенных в разных областях мозга. Среди них была область гиппокампа, участвующего в процессах памяти и обучения, а также соседние участки белого вещества и глубокие слои коры.
Как новая технология поможет исследовать мозг
Чтобы наблюдать за работой клеток, исследователи использовали метод, позволяющий отслеживать изменения содержания кальция внутри них. По этим изменениям ученые определяли, какие клетки проявляют активность и как меняется их работа.
Дополнительные эксперименты провели на крысах. Ученым удалось получить изображения активности клеток на глубине 1,2 миллиметра в коре мозга, сохранив достаточно высокое качество сигнала для проведения наблюдений.
Еще одной особенностью разработки стала возможность охватывать сравнительно большую область мозга. Площадь наблюдения превышает три квадратных миллиметра, что позволяет одновременно изучать множество клеток и отслеживать их совместную активность.
При этом микроскоп собрали из компонентов, доступных на рынке, без необходимости разрабатывать все его детали с нуля. По мнению исследователей, это может облегчить использование подобной технологии в других научных лабораториях.
Новый прибор получил название LIFT. Он позволяет исследовать активность большого количества клеток одновременно, в том числе в областях мозга, расположенных под его наружным слоем — корой. Ранее возможности подобных наблюдений были ограничены глубиной проникновения света в ткани.
Изучение работы мозга требует не только получения изображений отдельных клеток, но и наблюдения за тем, как меняется их активность. Особенно сложно проводить такие исследования в глубоких отделах мозга, поскольку свет рассеивается в окружающих тканях, а качество изображения ухудшается.
Для решения этой проблемы исследователи создали трехфотонный микроскоп. Эта технология позволяет получать изображения клеток на значительной глубине с помощью света. В новом приборе ученые усовершенствовали систему сканирования и использовали искусственный интеллект для уменьшения помех на изображениях.
Работу микроскопа проверили в экспериментах на мышах. Ученым удалось зарегистрировать сигналы более 1500 клеток, расположенных в разных областях мозга. Среди них была область гиппокампа, участвующего в процессах памяти и обучения, а также соседние участки белого вещества и глубокие слои коры.
Как новая технология поможет исследовать мозг
Чтобы наблюдать за работой клеток, исследователи использовали метод, позволяющий отслеживать изменения содержания кальция внутри них. По этим изменениям ученые определяли, какие клетки проявляют активность и как меняется их работа.
Дополнительные эксперименты провели на крысах. Ученым удалось получить изображения активности клеток на глубине 1,2 миллиметра в коре мозга, сохранив достаточно высокое качество сигнала для проведения наблюдений.
Еще одной особенностью разработки стала возможность охватывать сравнительно большую область мозга. Площадь наблюдения превышает три квадратных миллиметра, что позволяет одновременно изучать множество клеток и отслеживать их совместную активность.
При этом микроскоп собрали из компонентов, доступных на рынке, без необходимости разрабатывать все его детали с нуля. По мнению исследователей, это может облегчить использование подобной технологии в других научных лабораториях.
