Представлен цветной атлас головного мозга

Головной мозг содержит приблизительно 86 миллиардов нейронов, сплетенных вместе приблизительно 100 триллионами связей, или синапсов. Каждая клетка играет определенную роль, помогая двигать мышцами, чувствовать среду, формировать воспоминания и многое другое. Из-за количества нейронов и связей ученым сложно определить, как система дает начало мышлению или поведению.

Теперь колумбийские ученые разработали метод NeuroPAL. Он использует генетические методы «окраски» нейронов флуоресцентными цветами. А также впервые позволяет ученым идентифицировать каждый нейрон в нервной системе животного. А также регистрирует всю нервную систему в действии.

Для проведения исследований ученые создали две программы. Одна идентифицирует все нейроны в красочных изображениях червя. Вторая проектирует оптимальную окраску для потенциальных методов идентификации любого типа клеток или тканей в любом организме, допускающем генетические манипуляции. Ученые отметили, что метод можно использовать не только для регистрации клеток, но и для выявления наличия или отсутствия этих специфических генов в клетке.

Команда провела серию успешных экспериментов с червями вида Caenorhabditis elegans (C. elegans). Его часто используют в биологических исследованиях. Ученым удалось идентифицировать каждый отдельный нейрон в мозге червя. Подробности работы они опубликовали в журнале Cell.

«Удивительно наблюдать за нервной системой во всей ее полноте и видеть, что она делает», — рассказал Оливер Хоберт, один из авторов исследования. Он добавил, что созданные образы ошеломили команду: яркие цветные пятна появляются в теле червя «как рождественские огни в темную ночь».

Исследователи заявили, что их прорыв вскоре могут затмить те открытия, которые метод сделал возможными. Перед публикацией в журнале Cell Оливер Хоберт и Эвиатар Йемини выпустили NeuroPAL для научного сообщества. Их коллеги уже представили несколько исследований, показывающих полезность этого инструмента.

«Способность идентифицировать нейроны или другие типы клеток с помощью цвета может помочь ученым визуально понять роль каждой части биологической системы, — сказал Йемини. — Значит, если что-то пойдет не так с системой, это может помочь определить, где произошел сбой».