Разработан микроскоп для наблюдения электрической активности мозга

Американские физики создали новый тип световых микроскопов, позволяющий в реальном времени следить за электрической активностью мозга модельных животных. Эта разработка поможет нейрофизиологам лучше понять механизмы обработки информации в нейронных цепях при выполнении различных задач, как сообщает пресс-служба Массачусетского технологического института (MIT). В мозге имеются многочисленные группы нейронов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, которые могут синхронизировать свою активность за миллисекунды и выполнять сложные вычисления. Для изучения их работы необходима технология, способная отслеживать активность всего мозга в реальном времени, что невозможно с применением традиционных методов, отметил научный сотрудник MIT Ван Цзэгуань. Ученые предложили новую форму микроскопии, при которой образцы подсвечиваются лазерным лучом, сфокусированным через специальную цилиндрическую линзу. Световые частицы взаимодействуют с флуоресцентными белками, которые активируются в нейронах только во время их электрической активности. Световые вспышки, вырабатываемые белками, проходят через уникальную оптическую систему, позволяющую визуализировать активность всей нервной системы исследуемого животного с частотой 200 кадров в секунду. Это достаточно для изучения большинства известных форм мозговой активности, связанных с высшей нервной деятельностью, и создания трехмерных моделей функционирующего мозга. Эффективность нового подхода была проверена на мальках данио-рерио, используемых в нейрофизиологии благодаря крупным нейронам и прозрачному телу. Новый микроскоп позволил визуализировать активность около четверти нервных клеток в голове этих рыб, а также отслеживать изменения в работе отдельных нейронов при различных раздражителях, таких как ультрафиолетовые вспышки. Ученые надеются, что аналогичным образом можно будет исследовать работу мозга мышей и других сложных модельных животных в процессе решения различных задач и в других состояниях нейронной активности, включая сон. Это даст возможность впервые изучить, как функционирует весь мозг в таких ситуациях и какие нейронные цепочки задействованы при решении сложных когнитивных задач. Об этом пишет Самара онлайн 24.