HEIDELBERG, Németország, 2021. október 4. - A Prevedel Group által az Európai Molekuláris Biológiai Laboratóriumban (EMBL) kifejlesztett módszer lehetővé teszi az idegtudósok számára, hogy élő agysejteket figyeljenek meg az agy mélyén - vagy bármely más, átlátszatlan szövetben elrejtett sejtet. A módszer háromfoton mikroszkópián és adaptív optikán alapul.

A módszer növeli a tudósok azon képességét, hogy megfigyeljék az agykéreg mély rétegeiben hullámzó kalciumot termelő asztrocitákat, és vizualizálják a többi idegsejtet a hippokampuszban, az agy térbeli memóriájáért és navigációjáért felelős régiójában. A jelenség rendszeresen lejátszódik minden élő emlős agyában. Lina Streich, a Prevedel Group munkatársa és munkatársai a technika segítségével példátlanul nagy felbontásban rögzíthették e sokoldalú cellák finom részleteit.
A mikroszkópiában használt deformálható tükör a fény fókuszálására az élő szövetekben. Isabel Romero Calvo, EMBL jóvoltából.
A mikroszkópiában használt deformálható tükör a fény fókuszálására az élő szövetekben. Az EMBL csapata az adaptív optikát és a három fotonmikroszkópiát egyesítette, hogy támogassa az egészségügyi személyzet képességét a hippocampus mélyére. Isabel Romero Calvo, EMBL jóvoltából.

Az idegtudományokban az agyszöveteket általában kis modell szervezetekben vagy ex vivo mintákban figyelik meg, amelyeket fel kell szeletelni a megfigyeléshez - mindkettő nem élettani állapotot jelent. Az agysejtek normális aktivitása csak élő állatokban megy végbe. Robert Prevedel szerint az egér agya nagyon szétszórt szövet. "Ezekben az agyakban a fényt nem lehet nagyon könnyen fókuszálni, mert kölcsönhatásba lép a sejtek összetevőivel" - mondta. „Ez korlátozza, hogy milyen mélyen tud éles képet készíteni, és nagyon megnehezíti, hogy a hagyományos technikákkal az agy mélyén lévő kis struktúrákra összpontosítson.

„A hagyományos fluoreszcens agymikroszkópos technikákkal minden alkalommal két fotont nyel el a fluoreszcencia molekula, és biztos lehet benne, hogy a sugárzás okozta izgalom csak kis térfogatra korlátozódik. De minél tovább haladnak a fotonok, annál valószínűbb, hogy elvesznek a szórás miatt. ”

Ennek leküzdésének egyik módja az izgalmas fotonok hullámhosszának növelése az infravörös felé, ami biztosítja a kellő sugárzási energiát ahhoz, hogy a fluorofór elnyelje. Ezenkívül a kettő helyett három foton használatával élesebb képeket kaphat az agy mélyén. Egy másik kihívás azonban maradt: a fotonok fókuszálásának biztosítása, hogy az egész kép ne legyen homályos.