Инновационная 3D-карта мозга позволяет рассмотреть клетки в наномасштабе

Фото: Shutterstock

Команда исследователей из Гарвардского университета под руководством Нараянана Кастури (Narayanan Kasthuri) и Джеффа Лихтмэна (Jeff Lichtman) создала уникальную карту нервной сети, на которой видна структура отдельных нейронов. Итог работы был продемонстрирован на примере области мышиного мозга, ответственной за сенсорное восприятие.

Изобретенная система автоматически нарезает мозг на тысячи тонких частей. Каждый срез окрашивают и фотографируют с помощью электронного микроскопа. Затем компьютерная программа помечает отдельные структуры разными цветами и объединяет изображения в общую 3D-карту.

С помощью новой технологии на изображении можно различить не только клетки головного мозга, но и, например, везикулы внутри аксона – и в очень высоком разрешении. «Мы говорим о визуализации, близкой к молекулярному уровню. Один пиксель на МРТ-изображении равнозначен примерно миллиарду пикселей в наших фотографиях», – говорит Кастури.

У системы есть и несколько минусов. Ее гораздо труднее использовать, чем традиционную МРТ, и некоторые исследователи сомневаются, что ее возможно применить для исследования больших групп больных. Кроме того, новая технология требует компьютеров с высокой вычислительной мощностью и большим объемом памяти. Кастри считает, что с развитием технологий можно будет получить изображение целого мозга мыши за три-пять лет. Составление карты человеческого мозга займет еще лет 10.

Исследователи планируют изучить аномальные нейрональные связи, лежащие в основе таких неврологических расстройств, как шизофрения и депрессия. {youtube}Mbcfut5eLwI{/youtube}