Впервые внедрили микроскоп в ткани мозга подвижных мышей

Американские учёные сообщают, что им впервые удалось внедрить миниатюрный микроскоп в ткани мозга подвижных мышей. Возможно, новая технология позволит приблизиться к разрешению ключевой проблемы современной физиологии – установлению связи между поведенческими моделями и соответствующими клеточными комплексами.

По словам руководителя проекта Марка Шнитцера (Mark Schnitzer) из Стэнфорда, несмотря на то что так называемые трансгенные мыши (их "вывели" в 1982 году специально для исследований) уже изучены вдоль и поперёк, анализ биологических оснований их поведения пока представляется трудноразрешимой задачей.

Основная проблема заключается в том, что мозг – очень хрупкий и капризный орган, от работы которого зависит вся жизнедеятельность организма. Вследствие чего наблюдать за центральным отделом нервной системы в "онлайновом" режиме достаточно сложно.

"Многие пытались делать животным местную анестезию или лишать их возможности движения каким-либо образом – всё безрезультатно", — поясняет доктор Шнитцер.

Другими словами, ни о каком "поведении" у подопытных в таких условиях и речи идти не могло, а следовательно, и исследовать было нечего.

Усилиями группы биофизиков и нейрофизиологов из Стэнфордского университета проблему, похоже, удалось решить. Отчёт об этом опубликован в журнале Nature Methods.

Американцы разработали уникальный, по их словам, микроскоп весом всего 1,1 грамма, который после его "имплантации" практически не оказывает влияния на поведенческую активность мышей.

Устройство, которое крепится к голове, способно диагностировать работу клеток мозга, предварительно "подсвеченных" специальным маркером, – через плазму крови. Сами кровяные тельца при этом остаются нейтральными.

Микроскоп производит около 100 снимков в секунду, что, в свою очередь, позволяет наблюдать за кровоснабжением отделов головного мозга практически в режиме потокового видео. И, что немаловажно, на подвижной мыши.

Однако не все разделяют оптимизм авторов исследования. Карл Петерсен (Carl Petersen) из Технологического института в Лозанне (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), знакомый с новой разработкой, не уверен в том, что с её помощью можно будет сделать полномасштабное описание активности мозга на молекулярном уровне.

По мнению доктора Петерсена, в живых тканях свет микроскопа рассеивается, поэтому не все участки можно "просканировать" с приемлемой точностью. А отсутствие в устройстве опции оптического зонирования (optical sectioning) не позволит представить полученные результаты в виде трёхмерной модели.

Американские учёные парируют упрёки тем, что дальнейшее усложнение прибора (технологически осуществимое) привело бы к проявлению "эффекта наблюдателя", то есть повлияло бы на поведенческую активность подопытных животных.

"Зато теперь мы может точно узнать, какие процессы сопровождают те или иные нарушения на молекулярном уровне", — уверен доктор Шнитцер.