Ученые заглянули в мозг свободно движущейся и спаривающейся мухи
Новый метод позволил ученым следить за активностью мозга дрозофилы, не обездвиженной и не связанной никакими проводами, прямо во время перемещения – и спаривания.
Плодовые мушки Drosophila melanogaster – один из ключевых объектов для многих областей биологии, включая и исследования мозга. Однако до сих пор все методы наблюдения за активностью ее нейронов требовали обездвижить насекомое, поместить ее под микроскоп, а часто – и подсоединить провода к ее крошечной голове. Поэтому до сих пор процессы, проходящие в мозге мухи в процессе совершения ею совершенно обычных действий, визуализировать не удавалось. Добиться этого позволяет новый подход, разработанный учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего. Описание его Ральф Гринспен (Ralph Greenspan) и его коллеги приводят в статье, опубликованной журналом Nature Methods.
Метод Flyception начинается с того, что в верхней части головы дрозофилы хирургически прорезывается микроскопическое отверстие, которое закрывается прозрачным силиконовым «окошком». Его покрывают плоским стеклом, облегчающим прямые визуальные наблюдения протоцеребрума – переднего ганглия мозга насекомого, который отвечает за зрение и сложные поведенческие реакции.
Для наблюдений авторы разработали сложную и исключительно точную систему, отслеживающую малейшее передвижение дрозофилы в режиме реального времени. Система использует несколько подвижных зеркал и три камеры. Первые позволяют постоянно удерживать птороцеребрум наблюдения в центре поля зрения и в фокусе, позволяя с помощью зеркал направлять лазерные лучи сквозь окошко прямо на протоцеребрум. Лазеры заставляют светиться флуоресцентные (GFP) белки, искусственно введенные в нейроны мухи. Эти белки активируются вместе с нейронами, и третья камера записывает происходящее, получая около 1000 кадров в секунду.
До сих пор подобные наблюдения не были возможны вовсе. Ученым приходилось изобретать хитроумные методы имитации свободного движения мухи – например, использовать «беговую дорожку» в виде свободно вращающегося шарика, чтобы создать условия, близкие к свободному перемещению. Однако для целого ряда более сложных форм поведения такой подход невозможен. Однако система Flyception позволяет наблюдать активность отдельных нейронов в более естественных условиях. Демонстрируя ее возможности, авторы проследили за мозгом мухи даже в ходе спаривания. Возможно, вскоре мы услышим о новых интересных открытиях, сделанных при помощи нового метода.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии