O echipă de neuroștiincioși a produs o serie de imagini uimitoare și detaliate cu creierul muștelor de fructe.
Imaginile nu sunt chiar fotografii, dar au fost realizate prin captarea luminii vizibile. Pentru a le crea, cercetătorii au combinat două tehnici - una care a determinat creșterea țesutului creierului mult mai mare decât dimensiunea sa obișnuită și alta care a permis cercetătorilor să facă fotografii precise ale țesutului fără a-l deteriora.
Rezultatul a fost o hartă colorată și complet căutabilă a unui creier cu muște de fructe, care potrivit unei declarații a MIT (unde lucrează unul dintre cercetători) nu este mai mare decât o sămânță de mac.
A face ca țesuturile delicate să se extindă este o afacere complicată, dar poate fi utilă pentru cercetarea în domeniul neuroștiinței; în multe circumstanțe, neuronii și conexiunile lor sunt prea mici pentru a putea imagina și mapa cu ușurință. Tehnica, numită „microscopie de expansiune”, a apărut pentru prima dată în 2015, detaliată într-o lucrare de Ed Boyden (unul dintre creatorii imaginilor cu muște de fructe și un neuroștiințific la MIT) și alți doi cercetători.
Pentru a face tehnica să funcționeze, au găsit un polimer care ar intra în celule fără să le distrugă. Apoi, au înmuiat un creier de șoarece în chestii. Odată ce polimerii au pătruns în țesut, cercetătorii au turnat o baie peste țesut care a determinat extinderea polimerilor, extinzând fizic celulele pentru un studiu mai ușor.
Numai că această tehnică nu ar fi fost suficientă pentru a crea aceste imagini frumoase ale creierului. Pentru a scana creierul extins în detalii suficiente, cercetătorii au folosit o tehnică dezvoltată anterior de un alt coautor - Eric Betzig, biolog la UC Berkeley - pentru rapid țesuturi cu scanare 3D folosind doar lumină și microscopuri.
Această tehnică, numită „microscopie cu foi de zăbrele ușoare”, implică strălucirea unei linii de lumină prin partea de jos a țesutului. Se aprinde doar un singur plan plat al țesutului, ca și cum o singură felie ar începe să strălucească într-o pâine, suficient de strălucitoare pentru a fi văzută prin partea din față a pâinii. O cameră microscopică montată într-un unghi de 90 de grade față de fasciculul de lumină este apoi capabilă să localizeze acel plan iluminat și să înregistreze cum arată. Faceți asta încă o dată (de la felia din față la cea din spate) și aveți o imagine tridimensională a țesutului.
Acest lucru este un lucru mare, au spus cercetătorii, deoarece atât microscopia de expansiune cât și microscopia cu foi ușoare din zăbrele sunt metode relativ rapide și simple pentru neuroștiințieri să le folosească în laboratoarele lor. Și acum, combinate, pot permite cercetătorilor să imagineze rapid bucăți mari de creier în detalii incredibile.
Neuroștiința este preocupată din ce în ce mai mult de a înțelege porțiuni mari ale creierului fără a lăsa o viziune la nivel de microscop a ceea ce se întâmplă. Unii cercetători consideră că cartografierea creierului în detaliu i-ar putea debloca secretele. Acum, ei au o nouă modalitate de a face asta.
