Ученые наблюдают за искрами и пламенем цепей живых клеток мозга

Клетки мозга используют электричество для управления мыслями, движениями и чувствами. С конца девятнадцатого века, когда доктор Луиджи Гальвани заставил лягушачьи лапки двигаться с помощью электрического шока, ученые пытались наблюдать электричество нервных клеток, чтобы понять, как оно участвует в этих действиях. Обычно они напрямую контролируют электричество с помощью громоздких электродов или токсичных красителей, чувствительных к напряжению, или косвенно с помощью детекторов кальция.

Это исследование, проведенное под руководством Майкла Нитабаха, доктора философии, доктора медицинских наук, и Винсента Пиерибона, доктора философии, из Йельской школы медицины, Нью-Хейвен, штат Коннектикут, показывает, что класс белков, называемых генетически закодированными флуоресцентными индикаторами напряжения ( GEVI), может позволить исследователям наблюдать за электричеством нервных клеток у живых животных.Доктор Пиерибоне и его коллеги помогли разработать ArcLight, белок, который использовался в этом исследовании. ArcLight флуоресцирует или светится при изменении напряжения нервной клетки и позволяет исследователям в реальном времени наблюдать за их электрической активностью.

В этом исследовании доктор Нитабах и его коллеги сконструировали плодовых мушек, которые экспрессируют ArcLight в клетках мозга, которые контролируют цикл сна или обоняние мух. Первоначальные эксперименты, в которых исследователи одновременно наблюдали электричество клеток мозга с помощью микроскопа и регистрировали напряжение с помощью электродов, показали, что ArcLight может точно отслеживать электричество в живом мозге. Дальнейшие эксперименты показали, что ArcLight освещает электричеством части мозга, которые ранее были недоступны при использовании других методов.

Наконец, ArcLight позволил исследователям наблюдать, как клетки мозга вспыхивают и загораются, пока мухи просыпаются и нюхают. Эти результаты предполагают, что в будущем нейробиологи смогут использовать ArcLight и аналогичные GEVI различными способами для картирования активности цепи клеток мозга в нормальных и болезненных состояниях.Это исследование было поддержано грантами NINDS (NS055035, NS056443, NS083875, NS057631, NS083875) и NIGMS (GM098931).GEVI и другие датчики разрабатываются группой исследователей, финансируемых NINDS, которые входят в Консорциум флуорогенетических датчиков напряжения.

Консорциум частично финансировался за счет грантов Американского закона о восстановлении и реинвестировании.Для получения дополнительной информации посетите: http://www.fluorogenetic-voltage-sensors.org/Видео: http://www.youtube.com/watch?v=BZvOg2_to7Qfeature=player_embedded

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *