Новый метод позволил ученым взять под контроль нейронную активность в мозге животного в ответ на различные стимулы и состояния. Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза представили пока неопубликованные результаты своих экспериментов на ежегодной конференции Society for Neuroscience-2019 в Чикаго, которую мы продолжаем освещать вместе с порталом Indicator.Ru.
Credit: Eric Schreiter et al. 2019
Работа основана на методике, известной как CaMPARI (Calcium Modulated Photoactivatable Ratiometric Integrator), которую Эрик Шрайтер (Eric Schreiter) и его коллеги описали в 2014 году. В основу метода положен флуоресцентный белок EosFP, который изменяет цвет свечения с зеленого на красный под воздействием ультрафиолета (длина волны ~400 нм). Путем инженерных преобразований авторы создали белок, который значительно быстрее меняет свой цвет с зеленого на красный под воздействием ультрафиолета, только если в клетках присутствует кальций. Таким образом, стало возможным отследить изменение уровня кальция в нейронах, а значит, и их активность.
В предыдущей версии метода это изменение цвета было необратимым. «По сути, это был одноразовый инструмент», — говорят авторы
Новая, обратимая, система, названная rsCaMPARI, основана на другом белке, который также окрашивает помеченные нейроны в зеленый. Когда исследователи подвергают насыщенный кальцием нейрон действию синего света, зеленая флуоресценция тускнеет, и нейрон становится темным. Преимущество это системы в том, что ее можно «перезагрузить», подвергая нейрон фиолетовому свету, под действием которого нервная клетка снова начнет флуоресцировать ярко-зеленым.
«Новый метод позволяет пометить активный ансамбль нейронов, затем «стереть» эту метку и при необходимости пометить другой ансамбль. Флуоресценция выключается только в активных нейронах», — поясняет Ферн Ша (FernSha), работающий в лаборатории Эрика Шрайтера в исследовательском кампусе Janelia Медицинского института Говарда Хьюза в Эшберне, штат Вирджиния. По словам Ша, они могут повторять эту процедуру целых 10 циклов.
Команда исследователей продемонстрировала эту систему в действии на культивируемых нейронах крыс и свободно плавающих рыбках данио рерио.
Также в отдельной презентации другая команда продемонстрировала использование CaMPARI у свободно перемещающихся плодовых мушек. Предыдущие версии техники требовали, чтобы одиночные мухи были иммобилизованы, когда их мозг освещался лазером.
В новом методе исследователи поместили восемь плодовых мушек в одну чашку Петри и положили маленький светодиод фиолетового цвета на верхнюю часть каждой чашки. Мухи могут свободно перемещаться по чашке, в то время как на них будет действовать свет, меняя цвет активных нейронов с зеленого на красный.
По словам авторов, метод позволяет ученым изучать нейронные цепи, участвующие в сложном, в том числе социальном поведении мух.
Текст: Диана Галимова
Новый способ изучать нервную систему излюбленной модели нейробиологов, мушки дрозофилы, создали в техническом университете Вены. Крупные участки нервной ткани с встроенными в них флуоресцентными белками…
Courtesy of Chris Doe На этой иллюстрации к научной работе, о которуй мы расскажем завтра, отмечены нейронные связи между билатеральными парами нейронов в мозге дрозофилы…
Конечно, главная загадка и предмет удивления всех нейробиологов – это мозг человека. Однако и мозг насекомых не перестаёт удивлять нас своей сложностью в простоте. Только…
Исследоваталям из Вирджинии удалось создать трехмерную модель мозга мухи Drosophila melanogaster с разрешением, позволяющим увидеть синапсы и проследить нейрональные контуры, ответственные за поведение. Результаты, полученные…
На этом изображении вы видите мозг маленькой плодовой мушки, да не простой, а с визуализированными сигнальными путями мотивации (зеленый и белый). Часть их (зеленый) идет…
Это не просто раскрашенный в разные цвета мозг любимого модельного организма нейробиологов — дрозофилы. Этот рисунок появился в результате кропотливой работы учёных из Университета Юты…
Нет, перед вами не близнецы-инопланетяне, которым делают МРТ. Это — личинки мухи-дрозофилы (что бы делали без них и рыбок данио-рерио нейробиологи!), у которых клетки мозга экспрессируют…
На этом фото и видео мы видим уникальную картинку — работу нейронов проприоцептивной системы личинки дрозофилы. Для этого исследователи из Колумбийского университета создали систему ультраскоростной микроскопии…
Перед вами снимок, участвующий в июльском конкурсе NeuroArt. На нем вы можете видеть развивающийся мозг личинки дрозофилы и все стадии нейрогенеза одновременно. На этой конфокальной…
На днях наш корреспондент посетила лекцию Георгия Носова (Georgii Nosov), нейробиолога из Университета Мюнстера, который рассказывал о поучительных историях из жизни нейронов и людей, их…
Перед вами — снимок из июльского конкурса NeuroArt. На нем мы видим лапку дрозофилы, на которой зелёным флуоресцентным белком «светятся» нейроны в основаниях механорецепторных щетинок, органов…
Neuronovosti.Ru начинает новую рубрику, в которой учёные рассказывают о своей работе — единичной статье или вообще о своих исследованиях — своими словами, с минимальной редакторской правкой. И…
