Ученые увидели работающий мозг мыши

Группе ученых, состоящей из физиков, химиков и биологов со всего мира, впервые удалось визуально понаблюдать работу живых нейроновых цепей в голове обычной мыши. Примечательным является тот факт, что картинку удалось получить с высоким разрешением - 70 нанометров на пиксель. Результаты опытов были опубликованы в научном издании Science.

Сегодня самым популярным методом исследования процессов, происходящих в живой ткани, является метод флуоресцентной микроскопии. Суть этой технологии заключается в следующем: в геном клеток подопытного организма встраивается особый ген, отвечающий за выработку флуоресцентных белков. Выработка специальных белков происходит в тот момент, когда в организме идет какой-либо биологический или химический процесс. При облучении потоком света флуоресцентные молекулы белка начинают светиться отличным от исходного цветом. В результате все процессы, происходящие в организме, становятся визуально видимыми.

К основному недостатку такого метода исследования относится небольшая разрешающая способность изображения, которая ограничена половиной длины волны видимого спектра излучения, то есть разрешение может составлять не более 200-300 нанометров. Ограничение связано с так называемым дифракционным пределом.

В ходе нового эксперимента ученым удалось значительно повысить разрешающую способность благодаря применению метода STED-микроскопии, который был создан еще в 1994 году и впервые применен для проведения экспериментов в 1999 году.

Принцип метода исследований по технологии STED-микроскопии заключается в том, что белок облучается несколькими лазерными импульсами последовательно. После такого облучения затухание свечения молекул белка происходит неравномерно, поэтому компьютерный анализ изображения при каждом облучении позволяет получить более яркие и наиболее мелкие участки. Теоретически метод STED-микроскопии дает возможность получать картинки с разрешением 5-6 нанометров.

В последних проведенных опытах учеными была выведена порода мышей, которые вырабатывают флуоресцентный белок. После этого в черепах нескольких особей были сделаны отверстия, через которые при помощи специальных микроскопов удалось визуально понаблюдать верхний слой нейронов. В ходе экспериментов ученым удалось получить самые качественные на сегодняшний день изображения микроскопических участков живой материи с разрешением картинки 70 нанометров на пиксель, благодаря чему ученым удалось даже рассмотреть процесс распада мельчайших элементов нейронов - дендритных шипиков.

Роман Галиброда

Комментарии: (0)

Пока комментариев нет, вы можете стать первым!

Sponsor

Sponsor