Биология

Ученые нашли способ следить за нейронами работающего мозга

Ученые нашли способ следить за нейронами работающего мозга

Philipp Mews, PhD, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania

Группа исследователей из Кембриджского университета и Массачусетского технологического института разработала новый способ отслеживания активности нейронов. Он позволяет следить за работой нервных клеток с временным промежутком в 30-60 секунд, что необходимо при наблюдениях за мыслительными процессами. Описание метода можно найти в журнале Nature Biotechnology.

Авторы работы научились отмечать нейроны флуоресцентными метками, когда те активизируются, и получать «снимок» их активности за небольшой промежуток времени — 30-60 секунд. Многие когнитивные процессы длятся секунды или минуты, и более медленные методы для их изучения не подходят.

В своих экспериментах ученые использовали ионы кальция, которые выделяются, когда нейроны передают электрические импульсы. При этом клетки помечались лишь тогда, когда высвобождение ионов кальция совпадало с облучением нейронов синим светом. Одновременное воздействие света и ионов кальция активировало транскрипционный фактор, провоцирующий синтез флуоресцентных белков, по которым можно отслеживать нейроны.

Предложенный способ позволяет помечать нейроны светочувствительными белками и активизировать их методами оптогенетики. Нужные для этого гены вживляются с помощью вирусов, поэтому технологию можно применять на любом модельном организме. В целом же, с помощью нового метода можно наблюдать за активностью нейронов, когда мозг, например, принимает решение или испытывает сильные эмоции.