2020. 09. 01. - 11:58
Az új mikroszkópos technika az agy mélyébe lát
Az orvosok által alkalmazott, új mikroszkópos technológia integrálja a meglévő és újszerű megközelítéseket, hogy tisztább képet alkosson az agy neuronjainak működéséről.
Az agy neuronjainak működéséről jóval egyértelműbb képet kapnak a kutatók azzal, hogy egy új, mikroszkópos technológia segítségével a már meglevő és az új megközelítéséket egymásba integrálják.
A technika részletesebben rögzíti a sejttevékenységet a nagy szövet-térfogatokban, mint azt a korábbi technikák lehetővé tették.
Annak érdekében, hogy megértsék az agyat, a kutatóknak képesnek kell lenniük látni az agyat sejtről sejtre, pillanatról-pillanatra.
Tevékenységének valósághű rögzítése nem kevés kihívást tartogat. A sűrű emlősagyakban például igen nehéz nyomon követni a gyors sejtszintű változásokat több agyszerkezet közepette. Különösen, ha mélyen az agyban helyezkednek el.
Az agy mélyebb rétegeibe is be tud tekinteni az új mikroszkópos technika
Az új mikroszkópos technika tehát, melyet a Rockefeller kutatói fejlesztettek ki, új és meglévő megközelítéseket integrál, hogy egy sokkal egységesebb képet alkothasson az agyról.
Mint arról a Cell folyóiratban beszámoltak: a technológia nagy mennyiségű idegszövetben, lenyűgöző sebességgel és új mélységekben rögzíti a sejtaktivitást.
Lézer fókuszált technika
Az agyi képalkotás évtizedeken át tele volt kompromisszumokkal. Számos technikával lehetett szép képeket készíteni, ám nem voltak képesek valós időben rögzíteni az idegi aktivitást. Mások az agy sebességével lépést tudtak tartani, de a térbeli felbontásuk igen gyenge volt.
Ahhoz, hogy ne legyenek ilyen kompromisszumok, Alipasha Vaziri professzor nemrégiben az ún. kétfoton (2p) mikroszkópiaként ismert technika továbbfejlesztésére törekedett. Mindez magába foglalja egy olyan lézer alkalmazását, mely az agyszövet darabjainak fluoreszkálását vagy világítását idézi elő - s sok kutató számára a 2p már régóta az aranystandard az agyi sejtaktivitás vizsgálatában.
Ennek a technikának is vannak korlátai.A standard 2p mikroszkópia megköveteli az adott régió pontról pontra történő szkennelését, mely lassú képalkotást eredményez.
A probléma megoldása érdekében Vaziri és kollégái új stratégiát hajtottak végre, mely lehetővé teszi több agyi régió párhuzamos rögzítését, miközben gondosan ellenőrzi az egyes rögzített foltok méretét és alakját.
A hagyományos 2p-nek van egy másik gyengesége is: csupánaz agy felszínét vagy kérgét méri, elhanyagolva a szerv mélyén eltemetett struktúrákat, például a hippokampuszt, amely részt vesz az emlékek tárolásában.
„Az idegtudomány egyik legnagyobb kihívása olyan képalkotó technikák kifejlesztése, melyek a nagy agyi régiók aktivitását mérik, de ezközben a nagy felbontást is megtartják” – fogalmazott Vaziri.
A kutató kollégáival ezért bevetette a háromfoton (3p) mikroszkópiát.
Míg a 2P nem éri el az agy felületét vagy kérgét egy egér esetében, a 3p mélyebb régiókba hatol. A hibrid multiplex irányított fénymikroszkópiának vagy HyMS-nek nevezett módszer Vaziri legújabb innovációja, mely egyidejűleg alkalmazza a 2P-t és a 3P-t, lehetővé téve a kutatók számára, hogy képet alkossanak a gyors sejttevékenységről az agyszövet több rétegében.
A cikket folytatjuk.
László Adrienn
