19.10.2020
Мария Кривоченко
4 041

Нейронные цепи смогли увидеть в режиме реального времени

2.9

Группа американских нейробиологов разработала метод отображения нейронных цепей, который позволяет наблюдать за активностью тысяч клеток в режиме реального времени. В будущем новый подход поможет ученым разобраться в работе мозга.

Изображения, полученные с помощью интегрированной нейрофотоники / © Майкл Роукс
Изображения, полученные с помощью интегрированной нейрофотоники / © Майкл Роукс

Чтобы лучше понимать, как работает мозг, нейробиологи должны видеть в режиме реального времени цепочки нейронов, которые отвечают, например, за обработку сенсорной информации или формирование новых воспоминаний, а также подробно описывать их. Группа исследователей из Калифорнийского технологического института рассказала о методике, которая позволяет это сделать.

Команда разработала систему микрочипов, которую имплантировали в мозг мыши. Схема излучает свет и таким образом стимулирует генетические модифицированные нейроны вокруг себя. Клетки помечены флуоресцентным маркером и начинают светиться при воздействии световых волн, а система регистрирует их активность, показывая функциональность. Подробности опубликованы в журнале Neuron.

Разработанный метод получил название «интегрированная нейрофотоника». Сейчас его использовали только на мышах, однако в будущем он сможет много рассказать о том, как работает человеческий мозг, отметили ученые. «Регистрация нейронной активности на большой глубине — ключ к новым исследованиям, — заявил Майкл Роукс, автор статьи и профессор прикладной физики и биоинженерии Калифорнийского технологического института. — В ближайшее время мы не сможем записать всю работу мозга, но исследовать некоторые важные структуры вполне реально — и эта возможность дает нам мотивацию работать дальше».

Лоран Моро, старший научный сотрудник Калифорнийского технологического института и один из авторов статьи, рассказал, что у современных оптогенетических исследований мозга есть серьезные физические ограничения. Мозговая ткань рассеивает свет, и он может проходить в ней только небольшие расстояния, поэтому изучить нейронные цепи, расположенные в мозге на глубине более двух миллиметров, пока не удавалось.

Роукс считает, что интегрированная нейрофотоника справится с этой проблемой. Микрочипы можно имплантировать на любую глубину и поместить рядом с цепочками нейронов: тогда они в режиме реального времени запишут, что делает каждая клетка в конкретной области мозга.

«Ресурсы для создания такого подхода существовали уже много лет, но до недавнего времени у нас не было подходящего видения и финансирования, чтобы собрать их и создать новый мощный инструмент для нейробиологии», — подытожили авторы. А новый метод, по их словам, серьезно продвинет исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: