Крошечный микроскоп сквозь череп видит, как работают клетки мозга

Инженеры разработали двухграммовый микроскоп, который может исследовать мозг мыши в режиме реального времени.

Исследователи из Института нейробиологии поведения Общества Макса Планка разработали миниатюрный микроскоп. Он устанавливается на голову мыши и анализирует активность нейронов во всех слоях головного мозга.

Схема и модель микроскопа и данные наблюдений. Изображение: Alexandr Klioutchnikov et al., Nature Methods

Чтобы понять, как формируется сложно поведение, необходимо проводить наблюдения в естественных условиях, объясняют ученые. Новое устройство работает дистанционно, не мешает свободному перемещению животных и может анализировать активность мозга в процессе взаимодействия с окружающей средой.

Устройство представляет собой трехфотонный налобный микроскоп. Оно весит всего два грамма и при этом регистрирует активность нейронов с разрешением одной клетки во всех слоях коры головного мозга. Поскольку фокусировка управляется дистанционно, поведение животного во время измерений не изменяется. В отличие от аналогов устройство может работать в освещенных условиях, а модульная конструкция микроскопа обеспечивает возможность функциональной визуализации с высоким разрешением тел нейронов вплоть до их отростков, дендритов.

Чтобы проверить работу устройство, исследователи провели измерения в четвертом и шестом глубоких слоях коры головного мозга мышей. Во время эксперимента подопытные животные свободно исследовали пространство. Ученые обнаружили, что нервные клетки в разных слоях модулируются по-разному, в зависимости от того, насколько яркой или темной была окружающая среда.

Это огромный шаг для анализа мозговой активности глубоко в коре головного мозга, в то время как животное демонстрирует естественное визуально управляемое поведение.

Джейсон Керр, глава отдела организации мозга и поведения Института нейробиологии поведения Общества Макса Планка

Читать далее:

Существует ли наука в экстремальных условиях? Отвечаем в цифрах

Яйцо сбросили из космоса: посмотрите, что с ним стало

Восстановлен облик средневековой женщины, которая страдала от сифилиса

На обложке: художественная иллюстрация трехфотонного микроскопа. изучающего нейроны. Изображение: Julia Kuhl, Max-Planck-Gesellschaft

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука