Американские нейробиологи разработали метод отображения нейронных цепей, призванный помочь лучше разобраться в работе мозга. Эта технология демонстрирует активность нейронных клеток, которые отвечают за обработку сенсорной информации или формирование новых воспоминаний в режиме реального времени. Исследование было опубликовано в журнале Neuron в октябре 2020 года.
Как проходило исследование?
Ученые разработали собственный метод регистрации нейронной активности. Он получил название «интегрированная нейрофотоника». Принцип его действия состоял в том, что схема микрочипов, внедренная в мозг мыши, излучала свет. Этот свет стимулировал нейроны вокруг, а помеченные флуоресцентным маркером клетки начинали светиться при воздействии света, что давало возможность ученым регистрировать происходящее.
Пока эксперименты проводятся только на мышах, но в дальнейшем ученые планируют исследовать похожим образом нейронную активность человеческого мозга.
«В ближайшее время мы не сможем записать всю работу мозга, но исследовать некоторые важные структуры вполне реально — и эта возможность дает нам мотивацию работать дальше», — заявил Майкл Роукс, профессор прикладной физики и биоинженерии Калифорнийского технологического института.
С какими проблемами столкнулись ученые?
На данный момент подобного рода исследования мозга имеют физические ограничения. Дело в том, что мозговая ткань хорошо рассеивает свет. Поэтому изучение нейронных цепей, которые располагаются в мозге на глубине более 2 миллиметров, пока не представляется возможным.
Однако Майкл Роукс полагает, что их новая разработка способна преодолеть эту проблему. Дело в том, что микрочипы можно устанавливать на любую глубину, а если разместить их рядом с нейронными цепочками, то они в режиме реального времени будут регистрировать деятельность каждой клетки мозга.
«Ресурсы для создания такого подхода существовали уже много лет, но до недавнего времени у нас не было подходящего видения и финансирования, чтобы собрать их воедино и создать новый мощный инструмент для нейробиологии», — отметили ученые.