» » Прозрачный мозг

Прозрачный мозг


Прозрачный мозг

На картинке — изящная иллюстрация действия метода «опрозрачивания» тканей
CLARITY (англ. «ясность»). Один и тот же мышиный мозг до (слева) и после (справа) обработки этим методом лежит на цитате великого испанского врача и гистолога, одного из основоположников современной нейробиологии Сантьяго Рамона-и-Кахаля (Santiago Ramon y Cajal): «Мозг — это целый мир со множеством неизведанных континентов и белых пятен на карте».

Метод направлен на то, чтобы, как намекает нам текст на подложке, разглядеть как можно больше. Одна из важных проблем в нейровизуализации — плохая светопроницаемость ткани и, как следствие, невозможность применения световой микроскопии для изучения подповерхностных слоев мозга без его повреждения. Технология CLARITY позволяет свету проходить сквозь ткань и делает ее доступной для микроскопа. Она широко используется при создании 3D-карт и изображений как мозга, так и других органов и существенно облегчает этот процесс.


Прозрачный мозг
Гиппокамп мыши, клетки которого помечены флуоресцентным белком. Без «опрозрачивания» клетки на глубине более 50 микрометров от поверхности образца не видны из-за сильного рассеивания света, тогда как с применением CLARITY даже на вчетверо большей глубине сохраняется четкое изображение. Фото с сайта clarityresourcecenter.org


Сделав мозг прозрачным, мы можем окрасить его специфическими маркерами и пустить в ход световую микроскопию, ранее недоступную из-за большой толщины объекта. Разрешение картинки при этом получается очень высоким: можно проследить даже за судьбой отдельных клеток.

Технология CLARITY основана на достаточно простой идее: убрать из ткани основной компонент, который мешает прохождению света, — липиды. Преломляясь и отражаясь на границах липидных клеточных мембран, свет рассеивается, и картинка в микроскопе становится мутной и темной. В случае мозга эта проблема особенно актуальна, потому что это очень «жирный» орган. Каждый аксон — отросток нервной клетки, проводящий нервные импульсы, — обычно завернут для изоляции в специальную обертку — миелин, содержащий до 85% липидов. Получается, свету нужно пройти через много слоев мембран, да еще и с повышенным содержанием липидов. Попытка просто растворить мембраны без предварительной подготовки приведет к тому, что содержимое клеток вывалится из них наружу и перепутается. Чтобы этого избежать, мозг сперва превращают в студень: пропитывают акриламидом, полимеризующимся при нагревании и образующим сеть, в которой, как мухи в янтаре, застывают белки и нуклеиновые кислоты. Благодаря этому после дальнейшей обработки детергентами содержимое клеток остается на своем месте.

Применение CLARITY в сочетании с флуоресцентным окрашиванием позволяет получить четкую трехмерную картинку. На видео ниже показан гиппокамп трансгенной мыши, в котором разные группы нейронов окрашиваются в разные цвета: зеленые — клетки, экспрессирующие желтый флуоресцентный белок, красные — вставочные ингибиторные нейроны и синие — астроциты.

Гиппокамп мыши

Фото © Kwanghun Chung and Karl Deisseroth (Медицинский институт Говарда Хьюза/Стэнфордский университет) с сайта nationalgeographic.com.

Вера Мухина

10 август 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Когда мозг начинает работать в полную силу

Учёные в США разгадали тайну мудрости: только после 60 лет мозг работает на полную. Американские ученые выяснили, что с возрастом человек становится умнее и рассудительнее, так как его мозг начинает

Человеческий мозг – самый сложный и малоизученный орган

Человеческий мозг – самый сложный и малоизученный орган. Но несколько интересных фактов известны доподлинно. Какая скорость работы мозга? Скорость нервного импульса, который поступает в мозг или из

Факты про человеческий мозг

Человеческий мозг – самый сложный и малоизученный орган. Но несколько интересных фактов известны доподлинно. Какая скорость работы мозга? Скорость нервного импульса, который поступает в мозг или из

На самом деле спиртные напитки не убивают клетки мозга

Если только вы не допились до комы Этиловый спирт действительно уничтожает живые клетки, в том числе нейроны, однако как показывают исследования Грете Йенсен и её коллег, количества алкоголя, которое

После еды мозг «ложится спать»

Специалисты Университета Манчестера определили, что клетки мозга, которые отвечают за состояние бодрствования, резко «выключаются» после еды. По мнению ученых, это открытие может пригодиться в

Таксисты имеют «накаченный» гиппокамп

Таксисты с многолетним стажем имеют феноменальное, с точки зрения науки, строение мозга: участок лимбической системы, отвечающий за память и ориентацию в пространстве, гиппокамп, у них имеет
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Камеры заднего видаКалькулятор тарифов Яндекс на таксиОсновные преимущества керамической плиткиАвтосвет, нюансы ремонта и обслуживанияЭкстрасенсы помогают следствию в раскрытии преступленийВьетнамские дети попрыгали через мертвую змею вместо скакалкиСамостоятельные путешествия, что важно знатьНа реке Генхе в Китае появился редкий вращающийся ледяной диск