Нейробиологи изобрели биолюминесцентный инструмент, который позволяет наблюдать за работой мозга в режиме реального времени

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Международная команда нейробиологов и биоинженеров сообщила о разработке нового метода визуализации нейронной активности, получившего название CaBLAM (Ca2+ BioLuminescence Activity Monitor). Данный инструмент представляет собой генетически кодируемый сенсор, который позволяет наблюдать за работой мозга живых организмов в режиме реального времени без использования внешних источников света.

Автор: Google Источник: gemini.google.com

Разработка велась в рамках коллаборации Bioluminescence Hub, объединяющей специалистов из Университета Брауна, Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) и Центрального Мичиганского университета. Ведущим разработчиком молекулярной структуры сенсора выступил доцент UCSD Натан Шейнер. Результаты исследования были опубликованы в рецензируемом научном журнале Nature Methods.

Ключевой особенностью CaBLAM является использование принципа биолюминесценции — способности живых организмов светиться самостоятельно за счет химических реакций. Это отличает новый метод от традиционной флуоресцентной микроскопии, которая требует возбуждения нейронов мощными пучками света или лазерами.

До появления CaBLAM исследователи сталкивались с рядом ограничений при длительном наблюдении за мозгом: внешнее облучение часто приводило к фототоксичности (повреждению клеток) и фотообесцвечиванию индикаторов, а также создавало фоновый шум, затрудняющий интерпретацию данных. Новый сенсор решает эти проблемы, генерируя фотоны только в момент повышения уровня ионов кальция (Ca2+) в цитозоле, что свидетельствует об активации нейрона.

Автор: Джереми Мерфи Источник: www.sciencedaily.com

Согласно данным исследования, CaBLAM обеспечивает высокий контраст изображения, так как сигнал регистрируется на практически темном фоне. Это позволяет:

  • Проводить съемку активности отдельных клеток и субклеточных структур с высоким временным разрешением.
  • Осуществлять непрерывный мониторинг в течение нескольких часов (в экспериментах продемонстрированы сессии длительностью до 5 часов).
  • Работать с бодрствующими и свободно движущимися лабораторными животными, такими как мыши и рыбки данио-рерио.

Кристофер Мур, профессор неврологии Университета Брауна и соавтор работы, отметил, что отказ от внешнего освещения меняет парадигму нейровизуализации, позволяя изучать сложные поведенческие реакции и процессы обучения без вмешательства в естественную физиологию ткани. Эксперты полагают, что CaBLAM станет надежной альтернативой существующим флуоресцентным индикаторам, особенно в экспериментах, где световое воздействие нежелательно или технически невозможно.

Источник: sciencedaily

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Гидравлический штатив на глубине 4 000 м: как ходульный бентозавр обманывает физику придонного слоя

Глубоководный аппарат, опустившийся на абиссальную равнину Тихого океана на отметку 4 200 м, фиксирует внешнее статическое давление в 42 МПа. При таком сжатии любая тонкостенная жесткая опора...

2,3 миллиарда лет назад Земля едва не потеряла весь кислород: ученые выяснили, как планета сохранила обитаемость

Около двух с половиной миллиардов лет назад состав атмосферы Земли начал необратимо меняться. В воздухе впервые появился свободный кислород — газ, без которого невозможно существование...

Эйнштейн оказался квантовым: физики вывели уравнения гравитации из квантовой информации

Современная фундаментальная физика держится на двух теориях, которые до сих пор не удается свести к единому знаменателю.Первая — общая теория относительности. Она описывает...

Как на самом деле погибнет Солнечная система: новое исследование опровергло вечную стабильность орбит

Вопрос о том, способна ли планетная система существовать вечно, определил само зарождение теоретической астрономии. Размышляя о законе всемирного тяготения и наблюдая за орбитами Юпитера и...

Поставил проектор на шкаф под углом, а он сам всё настроил на экран 130": обзор TrendVision Luma Arc

Когда хочется смотреть фильмы на большой диагонали, обычный телевизор уже не всегда кажется подходящим решением. Но с проекторами есть другая проблема: нужно найти место для установки, выставить...

Как буква «Ё» появилась в русском языке и почему её часто не используют

В книге можно встретить «елку», «ежика» и «теплый вечер» — и без труда понять, какие слова имелись в виду. Но с выражениями «все готово» или «мы узнаем» такой уверенности уже нет:...