|  | 22 марта 2013 | Новости науки и техники

Ученые сняли на видео деятельность мозга на уровне отдельных нейронов

Деятельность нейронов


Ученым-нейробиологам из Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute), работающим в рамках проекта Brain Activity Map (BAM), удалось снять на видео карту деятельности почти всех отдельных нейронов мозга зародыша рыбы-зебры. Эта работа, описанная в журнале Nature Methods, является первым в истории науки наиболее полным отображением деятельности мозга позвоночного живого организма с беспрецедентным уровнем детализации и имеет огромное значение для будущего исследований в области нейробиологии.

Для съемки картины деятельности мозга ученые использовали технологию быстродействующей послойной оптической микроскопии, с помощью которой они регистрировали вспышки деятельности мозга каждые 1.3 секунды, охватив около 80 процентов из 100 тысяч нейронов, из которых состоит мозг зародыша рыбы-зебры.

Полученная с помощью метода, разработанного Филиппом Келлером (Philipp Keller) и Мишей Аренсом (Misha Ahrens), разрешающая способность позволяет детализировать всю деятельность вплоть до уровня отдельных нейронов. К сожалению, данный метод не лишен недостатков, с его помощью невозможно зарегистрировать единичные "вспышки" отдельных нейронов и нельзя зарегистрировать нейроны, "вспыхивающие" многократно в течение короткого промежутка времени. Но в любом случае, данная съемка наглядно демонстрирует распространение волн мозговой деятельности, распространяющиеся через определенные участки мозга, формирующие различные функциональные цепи.

Схема установки


Для того, чтобы снять картину работы мозга, ученым пришлось провести генную модификацию нейронов мозга рыбы-зебры. Эта модификация заставляет клетки мозга испускать достаточно сильный свет во время активации их деятельности. Микроскоп системы фокусируется на отдельных слоях тканей, на их клетках, усиливая испускаемый ими свет, а этот свет улавливается и регистрируется специальным высокочувствительным фотодатчиком.

К сожалению, такой метод может сработать только с эмбрионами рыбы-зебры, которые в раннем возрасте имеют полностью прозрачное тело. А для того, чтобы использовать подобную технологию в отношении мозга более высокоразвитых существ потребуется хирургическое вмешательство, которое позволит получить доступ к нервным тканям, но даже при этом будет невозможно охватить съемкой даже какую-нибудь значимую часть мозга.

Изучение существующих в мозге функциональных цепей и их работы позволит ученым выяснить их роль в формировании поведения живых существ, в ответных реакций на внешние раздражители, в формировании сенсорного восприятия и множество других тайн и загадок, связанных с функционированием мозга примитивных и сложных живых существ.







Ключевые слова:
Видео, Деятельность, Мозг, Клетка, Нейрон, Цепь, Микроскоп, Датчик, Генная, Модификация

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан новый нейрочип, способный "маскироваться" под нервные клетки и зап ...
  • Ученые обнаружили "стандартные блоки", из которых формируются воспоминани ...
  • Ученым впервые удалось заснять на видео деятельность мозга и нервной систем ...
  • Ученым удалось заснять процесс функционирования 80 тысяч нейронов головного ...
  • Brain Activity Map - новый масштабный проект по изучению мозга и его деятел ...




  • 22 марта 2013 07:53
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Осталось научиться кодировать гены для выращивания мозга заданной специализации. Рыба-светофор, рыба-кофеварка и т.д. Вставил в аппарат питательную таблетку и работает. А если надолго уезжаешь, то вынимаешь кибер-модуль и в холодильник его)
    В эксплуатации не очень, зато выращивать можно тоннами как картошку, в природе все для этого уже есть, взять сырье и посеять генную затравку.
        
    22 марта 2013 14:15
    #2 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    взять сырье и посеять генную затравку

    "Наследие", Сергея Тармашева не читали ?


    --------------------
        
    22 марта 2013 16:56
    #3 Написал: Indigoo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    И "Наследие 2" я бы порекомендовал так же.
        
    22 марта 2013 19:27
    #4 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    HeavyGait, читал
        
    23 марта 2013 06:54
    #5 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    читал

    И что, не считаете это поводом не проводить посев "генной затравки" ?


    --------------------
        
    23 марта 2013 07:48
    #6 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    HeavyGait, я же не предлагаю и вправду из картошки мозги выращивать smile
    Имеется в виду некое производство, где в питательной среде выращивается клеточная масса типа стволовых клеток, потом делится на капсулы и засевается генная затравка, которая заставит чипы в капсулах обрасти мозговой тканью нужной конфигурации.
    А по поводу книги, так это не остановить, пока Хиросиму не бахнули не опомнились, так и тут, пока не накосячат по крупному все равно будут делать то, что приносит деньги.
        
    23 марта 2013 11:05
    #7 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    мозговой тканью нужной конфигурации

    Это хорошо, но вряд ли рыба-светофор принесёт много денег. Вероятнее это будет "рыба-солдат", что уже хуже.
    Цитата: volod
    пока Хиросиму не бахнули не опомнились

    Так там всё ясно было - вот Амеры, вот бомба - хрясь и пополам. А с ГМО что-либо доказать очень сложно. Хотя сама по себе генная инженерия - отличный инструмент, нужно только правильно им пользоваться.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.