Новий конвеєр візуалізації Neuroplex дозволяє нейробіологам відстежувати до дев'яти різних мозкових ланцюгів одночасно у вільно рухомій миші, що раніше було неможливо. Цей прорив може призвести до глибшого розуміння навчання, старіння та нейродегенеративних захворювань.
Подолання межі двох кольорів
Науковці з Інституту нейронауки Макса Планка у Флориді у співпраці з ZEISS та MetaCell розробили Neuroplex, щоб подолати давню перешкоду. Традиційні мікроскопи—мініатюрні головні мікроскопи—могли розрізняти лише два флуоресцентні кольори, що обмежувало дослідників відстеженням двох типів клітин одночасно. Щоб вивчати кілька ланцюгів, їм доводилося проводити окремі експерименти, повторюючи поведінкові тести з різними мітками щоразу. Це було повільно, дорого та ускладнювалося відмінностями між тваринами.
Новий метод, опублікований у eLife, інтегрує записи мініскопа зі спектральною конфокальною мікроскопією. Процес: записуйте нейронну активність під час поведінки за допомогою мініскопа, потім видаліть його та зобразіть ту саму область мозку за допомогою спеціалізованого мікроскопа (ZEISS LSM 980), який може декодувати до дев'яти флуоресцентних міток через ту саму імплантовану лінзу. Потім спеціальний інструмент вирівнювання на Python зіставляє функціональні кадри з кольоровою картою високої роздільної здатності.
Доведена точність у реальних мозкових ланцюгах
Як підтвердження концепції, команда націлилася на дев'ять різних проекційних ланцюгів, що відгалужуються від медіальної префронтальної кори під час соціальної поведінки. Автоматизована програма призначила близько 75% активних нейронів до їх правильної ідентичності ланцюга з точністю 90%. Оскільки візуалізація є не руйнівною, дослідники можуть спостерігати за тими самими нейронами протягом тижнів або місяців, відстежуючи, як ланцюги змінюються під час навчання або хвороби.
Чому це важливо для вашого мозку
Ця технологія ще не для використання людиною, але вона прискорює фундаментальну нейронауку. Розуміння того, як кілька мозкових ланцюгів координуються під час складної поведінки у мишей, дає зразок для вивчення подібних процесів у людей. Ідеї про те, як ланцюги адаптуються під час навчання, можуть колись інформувати стратегії для підтримки когнітивної гнучкості. А відстежуючи ті самі нейрони з часом, дослідники можуть бачити, як старіння або хвороба порушує ланцюги, що потенційно може призвести до більш ранньої діагностики.
Що ви можете зробити зараз
Хоча ви не можете спостерігати за своїми нейронами, ви можете підтримувати ланцюги вашого мозку, залишаючись розумово активними. Займайтеся різноманітними когнітивними викликами—головоломками, вивченням нових навичок або тренуванням мозку—щоб сприяти синаптичній пластичності. Регулярні фізичні вправи та хороший сон також покращують нейронний зв'язок. Ці звички підтримують гнучкість мереж вашого мозку, подібно до адаптивності, яку вчені сподіваються краще зрозуміти.
Джерело: Neuroscience News
Цікавитесь власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.