1612
Інженери та нейробіологи з University of Colorado Anschutz і University of Colorado Boulder створили мініатюрний мікроскоп, який дозволяє одночасно спостерігати за окремими клітинами мозку та активувати вибрані нейрони, поки лабораторна тварина рухається природно. Прилад отримав назву Opto2P-FCM.
Двофотонна мікроскопія давно вважається одним із найкращих методів отримання детальних зображень живої мозкової тканини. Її недолік полягає в тому, що класичні системи великі й зазвичай вимагають, щоб об’єкт залишався нерухомим. Це ускладнює дослідження того, як нейронна активність пов’язана з природною поведінкою.
Мініатюрні мікроскопи частково розв’язали цю проблему, але часто поступалися стаціонарним системам якістю зображення або не могли точно стимулювати окремі клітини. Новий пристрій об’єднує обидві можливості.
Два оптичні шляхи в приладі вагою 5 грамів
Opto2P-FCM має окремий оптичний шлях для отримання високоякісного зображення та другий — для подачі структурованого світла на конкретні нейрони. Завдяки такому розділенню дослідники можуть оптимізувати зображення та фотостимуляцію незалежно одне від одного.
Прилад важить близько 5 грамів. Автори зазначають, що саме мініатюризація стала однією з найскладніших частин роботи: необхідно було розмістити та точно вирівняти невеликі оптичні компоненти в межах можливостей 3D-друку й механічної збірки.
Мікроскоп використовує оптогенетику — метод, за якого генетично модифіковані нейрони можна активувати світлом. Це дозволяє не просто реєструвати, які клітини активні під час певної поведінки, а вибірково вмикати їх і дивитися, як зміниться робота решти мережі.
Розробники вважають платформу корисною для досліджень нейронних контурів, пов’язаних із поведінкою, а також хвороб, у яких ці мережі порушуються, включно з хворобами Альцгеймера і Паркінсона та епілепсією.
Поточна версія залишається прототипом. Команда вже працює над наступними поколіннями, які мають стати ще меншими й легшими, працювати швидше та охоплювати більшу ділянку мозкової тканини.
Джерело: Medical Xpress / University of Colorado Anschutz
