Tudósok kifejlesztettek egy eszközt, amivel az egerek agyi funkcióit tudják olvasni
Stanfordi tudósok kifejlesztettek egy technikát, amivel élő egerek agyi aktivitását tudják megfigyelni valós időben. Ez az eszköz többek között segíthet a neurodegeneratív betegségek, mint például az Alzheimer kór gyógyításában.
A tudósok bemutatták azt a technikát, amivel egy élő egér agyában lévő neuronok (idegsejtek) százait tudják megfigyelni valós időben, és az így szerzett információt sikerült összekötniük az agy hosszú távú információ tárolásával. Ennek segítségével új technikák fejleszthetők ki a neurodegeneratív betegségek kezelésére.
A kutatók először egy génterápiás módszert alkalmaztak, amely segítségével az egér idegsejtjei zölden fluoreszkáló fehérjéket termeltek, amely fehérjék érzékenyek voltak a kalcium ionok jelenlétére.
Beültettek egy apró mikroszkópot az egér agyába, a hippocampus felé. A hippocampus a térbeli és epizodikus memóriáért felel. Ezen mikroszkóp körülbelül 700 idegsejt fényét érzékeli. A mikroszkóp egy kamera chiphez kapcsolódik, amely a felvett digitális képet egy számítógép monitorára küldi. Ekkor a számítógép egy valós idejű videót mutat az egér agyi aktivitásáról, ahogy egy kis zárt területen szaladgál, amit a tudósok arénának hívnak.
A videón a zölden fluoreszkáló fehérjék véletlenszerűen törnek elő a fekete háttérből, de a tudósoknak sikerült egyértelmű mintákat találni ezekben a kitörésekben.
[video width="600" height="355" ][/video]Ahogy az egér felfedezi a környezetét, az agyában található neuronok zölden világítanak, amikor ismerős helyet talál.
"Szó szerint meg tudjuk fejteni az egér helyzetét az arénában a zöld fények segítségével" - mondta Mark Schnitzer, az egyik kutató. Ugyanazon területekre érve ugyanazok a fehérjék villannak fel az egér agyában. "Képzeljük el, ahogy sétálunk az irodánkban. Bizonyos idegsejtek, illetve az általuk termelt fehérjék felvillannak az agyunkban, amikor az asztalunkhoz érünk, mások pedig akkor világítanak, amikor a székünkhöz érünk. Az agyunk így készít egy reprezentatív térképet a környezetünkről."
A tudósok azt vették észre, hogy akár egy hónap eltéréssel is ugyanazok az idegsejtek villannak fel az egér agyában, amik előzőleg is, ha ugyanarra a területre ér. Ha egy bizonyos idegsejt nem funkcionál többé, például a normális sejthalál, vagy neurodegeneratív betegség miatt, a kutatóknak lehetősége nyílik kipróbálni különböző kísérleti terápiás szereket, amelyek segítségével ugyanazoknak az ingereknek teszik ki az egeret, mint amikor működött az adott idegsejt. Ezzel elérhető, hogy visszaálljon a halott sejt működése.
A módszer embereken még nem alkalmazható, de mint már többször a múltban, nagyon jó kiinduló pont az egereken való kísérlet az esetleges emberi alkalmazáshoz. Schnitzer szerint a jövőben működhet a módszer embereken is.
A tudósok bemutatták azt a technikát, amivel egy élő egér agyában lévő neuronok (idegsejtek) százait tudják megfigyelni valós időben, és az így szerzett információt sikerült összekötniük az agy hosszú távú információ tárolásával. Ennek segítségével új technikák fejleszthetők ki a neurodegeneratív betegségek kezelésére.A kutatók először egy génterápiás módszert alkalmaztak, amely segítségével az egér idegsejtjei zölden fluoreszkáló fehérjéket termeltek, amely fehérjék érzékenyek voltak a kalcium ionok jelenlétére.
Amikor az idegsejt fehérjét termel, megtelik kalcium ionokkal. A kalcium stimulálja a fehérjéket, amik így világos zölden fluoreszkálnak.
Beültettek egy apró mikroszkópot az egér agyába, a hippocampus felé. A hippocampus a térbeli és epizodikus memóriáért felel. Ezen mikroszkóp körülbelül 700 idegsejt fényét érzékeli. A mikroszkóp egy kamera chiphez kapcsolódik, amely a felvett digitális képet egy számítógép monitorára küldi. Ekkor a számítógép egy valós idejű videót mutat az egér agyi aktivitásáról, ahogy egy kis zárt területen szaladgál, amit a tudósok arénának hívnak.
A videón a zölden fluoreszkáló fehérjék véletlenszerűen törnek elő a fekete háttérből, de a tudósoknak sikerült egyértelmű mintákat találni ezekben a kitörésekben.
[video width="600" height="355" ][/video]Ahogy az egér felfedezi a környezetét, az agyában található neuronok zölden világítanak, amikor ismerős helyet talál.
"Szó szerint meg tudjuk fejteni az egér helyzetét az arénában a zöld fények segítségével" - mondta Mark Schnitzer, az egyik kutató. Ugyanazon területekre érve ugyanazok a fehérjék villannak fel az egér agyában. "Képzeljük el, ahogy sétálunk az irodánkban. Bizonyos idegsejtek, illetve az általuk termelt fehérjék felvillannak az agyunkban, amikor az asztalunkhoz érünk, mások pedig akkor világítanak, amikor a székünkhöz érünk. Az agyunk így készít egy reprezentatív térképet a környezetünkről."
A tudósok azt vették észre, hogy akár egy hónap eltéréssel is ugyanazok az idegsejtek villannak fel az egér agyában, amik előzőleg is, ha ugyanarra a területre ér. Ha egy bizonyos idegsejt nem funkcionál többé, például a normális sejthalál, vagy neurodegeneratív betegség miatt, a kutatóknak lehetősége nyílik kipróbálni különböző kísérleti terápiás szereket, amelyek segítségével ugyanazoknak az ingereknek teszik ki az egeret, mint amikor működött az adott idegsejt. Ezzel elérhető, hogy visszaálljon a halott sejt működése.
A módszer embereken még nem alkalmazható, de mint már többször a múltban, nagyon jó kiinduló pont az egereken való kísérlet az esetleges emberi alkalmazáshoz. Schnitzer szerint a jövőben működhet a módszer embereken is.
Hozzászólások