Лазерный мир

Израильский исследователь и группа ученых из Корнельского университета совершили прорыв в области визуализации мозга, потенциально обеспечивая ценную информацию для будущих исследований мозга.

Доктор Давид Синефельд, профессор Иерусалимского технологического колледжа (JTC), вместе со своими коллегами из Корнельского университета использовали передовые методы микроскопии, разработанные в Корнельском университете, в своих усилиях по визуализации и каталогизации «тонкой структуры и активности мозга взрослой рыбы данио», говорится в пресс-релизе. Хотя это событие первоначально может не показаться значительным прорывом, оно способно открыть совершенно новые возможности в области неврологических исследований. «Это проблема, которую все мечтают решить», – заметил доктор Синефельд, имея в виду сложность успешного исследования толстой мозговой ткани, особенно через чешую взрослой рыбы. Картирование мозга рыбок данио с такой детализацией важно, потому что мозг всех позвоночных похож по своей природе. Таким образом, исследование служит ступенькой к лучшему пониманию человеческого мозга.

В пресс-релизе отмечалось, что «хотя ученые обычно используют мышей и обезьян в качестве моделей человеческого мозга, данио – еще один жизнеспособный вариант». «В первом приближении мозг всех позвоночных одинаков, почти все области мозга присутствуют почти у всех позвоночных», – заявил «Cornell Chronicle» Джозеф Фетчо, профессор нейробиологии и поведения. «Это неудивительно, потому что все они, даже самые простые, должны делать одно и то же, чтобы выживать и размножаться».

Объясняя, как работает метод микроскопии, использованный в исследованиях его команды, доктор Синефельд сказал, что в этом методе используются «специальные лазеры с чрезвычайно короткими импульсами, которые взаимодействуют с молекулами мозга таким образом, что позволяют отделить это взаимодействие от рассеянного света от других слоев ткани». «Это означает, что мы можем направлять лазерный луч через чешую рыбы и видеть нейроны в ее мозге, что позволяет нам отображать определенные нейроны глубоко в мозгу с очень высоким разрешением», – добавил он. Более того, лазер многократно сканирует определенный участок мозга, получая трехмерное изображение его структуры.

Другие методы сканирования и визуализации мозга, используемые сегодня (например, МРТ), не обеспечивают достаточно высокого разрешения, чтобы увидеть нейроны и тонкие структуры внутри.

Доктор Синефельд указал, что эта новая возможность может дать нам лучшее понимание того, как мозг реагирует на болезни и выздоравливает с течением времени. «Этот метод открывает новые горизонты для исследований мозга животных. Теперь мы можем лучше понять, как работает мозг», – сказал он. «Это исследование позволяет нам контролировать мозг рыбок данио с течением времени. Например, после

применения этого инструмента к рыбам, у которых есть определенные нарушения мозга, изображения могут затем показать, как мозг изменяется по мере взросления рыбы, увидеть, как рыба реагирует на лечение с течением времени, и это может значительно расширить наше понимание функций мозга и их нарушений».

Доктор Синефельд надеется продолжить свою работу в области микроскопии в JTC и находится в процессе подачи заявки на гранты и финансирование для строительства новой лаборатории в колледже, посвященной этой дисциплине. «Это может изменить правила игры в области нейробиологии. Я очень рад возможности внедрить эти новые методы в Израиле, особенно в JCT», – заключил он.

Источник: https://lechaim.ru/news/izrailskie-i-amerikanskie-uchenye-sovershili-proryv-v-issledovaniyah-mozga