Priehľadný mozog • Vera Mukhina • Vedecký obraz dňa na "prvkoch" • Neurobiológia

Jasný mozog

Na obrázku je znázornená elegantná ilustrácia akcie metódy "belting" CLARITY tkanín (anglicky "clearness"). Rovnaký myšací mozog pred (vľavo) a po (správnom) spracovaní touto metódou spočíva na citácii veľkého španielskeho lekára a histológu, jedného zo zakladateľov modernej neurobiológie Santiaga Ramóna a Cajala: "Mozog je celok svet s mnohými nepreskúmanými kontinentmi a bielymi bodmi na mape. "

Cieľom tejto metódy je zabezpečiť, aby sme čo najviac vnímajú text na substráte. Jedným z dôležitých problémov v neuroimagingu je slabá priesvitnosť tkaniva a v dôsledku toho neschopnosť aplikovať svetelnú mikroskopiu na štúdium podpovrchových vrstiev mozgu bez poškodenia. Technológia CLARITY umožňuje svetlo prejsť tkaninou a sprístupniť ju mikroskopu. Je široko používaný na vytváranie 3D máp a obrázkov mozgu a iných orgánov a tento proces výrazne zjednodušuje.

Hipokampus myši, ktorej bunky sú označené fluorescenčným proteínom. Bez "prevrátenia" bunky v hĺbke viac ako 50 mikrometrov nie sú z povrchu vzorky viditeľné kvôli silnému rozptylu svetla, zatiaľ čo u CLARITY je jasný obraz zachovaný dokonca štyrikrát hlbšie. Fotografie zo stránky clearityresourcecenter.org

Tým, že je mozog transparentný, môžeme farbiť so špecifickými markermi a použiť svetelnú mikroskopiu, predtým nedostupnú kvôli veľkej hrúbke objektu. Rozlíšenie obrazu je veľmi vysoké: dokonca môžete sledovať osud jednotlivých buniek.

Technológia CLARITY je založená na pomerne jednoduchom nápade: odstrániť hlavnú zložku, ktorá zabraňuje prechodu svetla z tkanív – lipidov. Na lúkach membrán lipidových buniek sa odráža a odráža, svetlo je rozptýlené a obraz v mikroskopu sa stáva bahnitým a tmavým. V prípade mozgu je tento problém obzvlášť dôležitý, pretože je veľmi "tučný" orgán. Každý axón – proces nervových buniek, ktorý vedie nervové impulzy – je zvyčajne zabalený na izoláciu v špeciálnom obale – myelíne, ktorý obsahuje až 85% lipidov. Ukazuje sa, že svetlo musí prejsť mnohými vrstvami membrán a dokonca aj s vysokým obsahom lipidov. Pokus o jednoduché rozpustenie membrán bez predchádzajúcej prípravy spôsobí, že obsah buniek vypadne z nich a zmení sa. Aby sa tomu zabránilo, mozog sa najprv premenil na želé: impregnuje sa akrylamidom, polymerizuje zahrievaním a vytvára sieť, v ktorej proteíny a nukleové kyseliny zmrazia ako muchy v jantároch.Z tohto dôvodu po ďalšom spracovaní detergentmi zostáva obsah buniek na mieste.

Použitie CLARITY v kombinácii s fluorescenčným farbením poskytuje jasný trojrozmerný obraz. Na nižšie uvedenom videu sa uvádza hipokampus transgénnej myši, v ktorej sú rôzne skupiny neurónov zafarbené v rôznych farbách: zelené – bunky exprimujúce žltý fluorescenčný proteín, inhibítory neurónov vložené do červena a modro-astrocyty.

Hippocampus myši

Foto © Kwanghun Chung a Karl Deisseroth (Medical Institute Howard Hughes / Stanfordská univerzita) z nationalgeographic.com.

Vera Mukhina


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

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