ХАЙДЕЛБЕРГ, Германия, 4 октомври 2021 г. - Метод, разработен от групата Prevedel в Европейската лаборатория по молекулярна биология (EMBL), позволява на невролозите да наблюдават живи неврони дълбоко в мозъка - или всяка друга клетка, скрита в непрозрачна тъкан. Методът се основава на трифотонна микроскопия и адаптивна оптика.

Методът увеличава способността на учените да наблюдават астроцити, генериращи калций, размахвани в дълбоките слоеве на кората, и да визуализират всички други нервни клетки в хипокампуса, областта на мозъка, отговорна за пространствената памет и навигацията. Явлението се случва редовно в мозъка на всички живи бозайници. Лина Стрейх от групата Prevedel и нейните сътрудници успяха да използват техниката, за да заснемат фините детайли на тези универсални клетки с безпрецедентна висока разделителна способност.
Деформируемо огледало, използвано при микроскопия за фокусиране на светлината в живите тъкани. С любезното съдействие на Изабел Ромеро Калво, EMBL.
Деформируемо огледало, използвано при микроскопия за фокусиране на светлината в живите тъкани. Екипът на EMBL комбинира адаптивна оптика и трифотонна микроскопия, за да поддържа способността на медицинския персонал да снима дълбоко в хипокампуса. С любезното съдействие на Изабел Ромеро Калво, EMBL.

В невронауките мозъчните тъкани обикновено се наблюдават при малки моделни организми или в проби ex vivo, които трябва да бъдат нарязани, за да бъдат наблюдавани - и двете представляват нефизиологични състояния. Нормалната активност на мозъчните клетки се осъществява само при живи животни. Мишият мозък обаче е силно разсейваща се тъкан, каза Робърт Преведел. „В тези мозъци светлината не може да се фокусира много лесно, защото тя взаимодейства с клетъчните компоненти“, каза той. „Това ограничава колко дълбоко можете да създадете ясен образ и затруднява фокусирането върху малки структури дълбоко в мозъка с традиционни техники.

„С традиционните техники на флуоресцентна мозъчна микроскопия два фотона се абсорбират от флуоресцентната молекула всеки път и можете да се уверите, че възбудата, причинена от радиацията, е ограничена до малък обем. Но колкото по -далеч пътуват фотоните, толкова по -вероятно е те да се загубят поради разсейване. "

Един от начините за преодоляване на това е увеличаването на дължината на вълната на вълнуващите фотони към инфрачервената светлина, което осигурява достатъчно енергия на радиация, която да се абсорбира от флуорофора. Освен това използването на три фотона вместо два позволява получаването на по -ясни изображения дълбоко в мозъка. Друго предизвикателство обаче остава: да се уверим, че фотоните са фокусирани, така че цялото изображение да не е замъглено.