3-D možgani v visoki resoluciji

V dobrih stotih letih svojega obstoja so se možganske slikovne metode razvile bolj, kot bi marsikdo pričakoval. Od zastarele ventrikulografije nas je tehnološki razvoj pripeljal do dovršenih tridimenzionalnih modelov našega živčnega sistema. V raziskavi, objavljeni prejšnji teden v ameriški reviji Science, znanstvenice in znanstveniki univerze MIT poročajo o rezultatih uporabe nove, neverjetno zmogljive in aplikativne možganske slikovne metode.

Raziskovalci in raziskovalke so razvili nov način slikanja možganov z izjemno ločljivostjo in hitrostjo. S tem pristopom lahko preprosto locirajo posamezne nevrone, sledijo povezavam med njimi in vizualizirajo organele znotraj možganskih celic. Nova tehnologija uporablja metodo za razširitev možganskega tkiva, s čimer omogoča slike višje ločljivosti s hitro 3-D mikroskopsko tehniko.

Raziskovalna ekipa je moč svoje nove metode preizkusila s slikanjem plasti nevronov v temenskem režnju miši pri štirikratnem povečanju prostornine tkiva. Osredotočili so se na piramidne celice, ki so najpogostejši ekscitacijski nevroni v živčnem sistemu. Da bi našli sinapse ali povezave med temi nevroni, so označili beljakovine v presinaptičnih in postsinaptičnih regijah celic. To jim je omogočilo tudi primerjavo gostote sinaps v različnih delih možganske skorje. S to metodo jim je uspelo analizirati na milijone sinaps dnevno.

Raziskovalci in raziskovalke so pokazali, da se ta tehnika lahko uporablja tudi za analizo možganskega tkiva drugih organizmov. Uporabili so jo za slikanje celotnih možganov sadne muhe, ki so velikosti makovega semena in vsebujejo okoli sto tisoč nevronov. V več nizih so kartirali njihov možganski olfaktorni krog, ki se razteza čez več možganskih regij, posneli so vse dopaminergične nevrone in prešteli vse sinapse v možganih. Prav tako so s primerjavo rezultatov številnih živali dokumentirali razlike v številu in razporeditvi njihovih sinaps.

Raziskovalna ekipa je mnenja, da ta slikovna metoda predstavlja nov mejnik v raziskovanju sinaptičnih povezav ter preučevanju vloge senzorike in funkcij čustev pri odločanju. Ta tehnologija bi lahko igrala pomembno vlogo tudi zunaj nevroznanosti. Avtorji in avtorice raziskave nameravajo razviti sodelovanje z drugimi raziskovalci pri preučevanju interakcij virusa HIV z imunskim sistemom, tehnologijo pa bi lahko prilagodili tudi za preučevanje rakavih celic.

Z vami je tridimenzionalnost preučeval Marko.