Skaidri smegenys • Vera Mukhina • Mokslinis "Elementų" dienos vaizdas • Neurobiologija

Išvalyti smegenis

Paveikslėlyje pateikiama grakšti "CLARITY" audinių "diržo" metodo (angliško "aiškumo") metodo pavyzdys. Tas pats galvos smegenys prieš (iš kairės) ir po (teisingą) apdorojant šiuo metodu yra citatos iš didžiojo ispanų gydytojo ir histologo, vieno iš šiuolaikinės neurobiologijos Santiago Ramón y Cajal steigėjų: "Smegenys yra visa pasaulis su daugybe neištirtų žemynų ir baltos dėmės žemėlapyje ".

Šio metodo tikslas – užtikrinti, kad, kaip mes įtvirtiname tekstą ant pagrindo, pamatytume kuo daugiau. Viena iš svarbių problemų, susijusių su neuromatografavimu, yra prastos audinio permatomumas ir todėl negalima taikyti šviesos mikroskopijos, kad būtų galima tyrinėti smegenų sluoksnius, nepažeidžiant jų. "CLARITY" technologija leidžia šviesai pralaiduoti per audinį ir padaryti ją prieinama mikroskopu. Jis plačiai naudojamas kuriant 3D žemėlapius ir vaizdus tiek smegenų, tiek kitų organų, ir tai labai supaprastina šį procesą.

Pelės, kurios ląstelės yra paženklintos fluorescuojančiu baltymu, hippocampus. Be "prakeikimo", ląstelės, kurių gylis yra didesnis nei 50 mikrometrų, nematomas iš bandinio paviršiaus dėl stipraus šviesos sklaidos, o CLARITY – net 4 kartus giliau. Nuotraukos iš "clarityresourcecenter.org"

Padarę smegenis skaidriai, mes galime spalvinti ją specifiniais žymenimis ir naudoti šviesos mikroskopiją, anksčiau nepasiekiamą dėl didelio objekto storio. Vaizdo raiška yra labai didelė: jūs netgi galite stebėti atskirų langelių likimą.

CLARITY technologija remiasi gana paprasta mintimi: pašalinti pagrindinį komponentą, kuris neleidžia šviesai pereiti iš audinių – lipidų. Refrakcuoti ir atsispindėti lipidinių ląstelių membranų ribose, šviesa yra išsibarstę, o mikroskopo vaizdas tampa drumstas ir tamsus. Smegenų atveju ši problema yra ypač svarbi, nes tai labai "riebus" organas. Kiekvienas aksonas – nervų ląstelių procesas, kuris veda nervinius impulsus – paprastai yra suvynioti į izoliaciją specialioje pakuotėje – mielinas, kuriame yra iki 85% lipidų. Pasirodo, kad šviesa turi eiti per daugelį membranų sluoksnių ir net turint didelį lipidų kiekį. Bandydami tiesiog ištirpinti membranas be išankstinio paruošimo, ląstelių turinys išaugs iš jų ir suklaidins. Norėdami to išvengti, smegenys pirmiausia yra transformuojamos į želė: jos yra įmirkytos akrilamidu, polimerizuojamos šildant ir formuojant tinklą, kuriame baltymai ir nukleorūgštys užšaldyti, kaip mesti gintaru.Dėl to, po tolesnio perdirbimo su plovikliu, ląstelių turinys išlieka vietoje.

CLARITY naudojimas kartu su fluorescenciniu dažymu suteikia aiškų trimatį vaizdą. Žemiau pateiktame vaizdo įraše parodytas transgeninės pelės hipokampas, kuriame skirtingos neuronų grupės yra dažomos skirtingomis spalvomis: žalia – ląstelės, išskiriančios geltoną fluorescuojantįjį baltymą, raudonai įterptus slopinančius neuronus, ir mėlynos astrocytės.

Pelės hipokampa

Nuotrauka © Kwanghun Chung ir Karl Deisseroth (Howard Hughes Medical Institute / Stanfordo universitetas) iš nationalgeographic.com.

Vera Mukhina


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: