Mozak
Hologrami otkrivaju funkcioniranje mozga
Za rasvjetljivanje složenog funkcioniranja neurona potrebni su jednako djelotvorni alati kao i za proučavanje dalekih galaksija.
Prikaz aktivnosti neurona u realnom vremenu pomoću digitalne holografske mikroskopije (DHM-a).
Tim neurobiologa, psihijatara i stručnjaka za naprednu vizualnu reprezentaciju objekata sa švicarskog politehničkog fakulteta École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i iz sveučilišnog bolničkog centra Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV) preuzeli su tehniku iz znanosti o materijalima, te u časopisu The Journal of Neuroscience izvijestili kako se digitalna holografska mikroskopija (DHM) sada može upotrijebiti za trodimenzionalno promatranje neuronske aktivnosti u stvarnom vremenu i do čak 50 puta većoj rezoluciji nego prije.
Tehnika posjeduje izniman potencijal za testiranje novih lijekova u borbi protiv neurodegenerativnih bolesti kao što su Alzheimerova i Parkinsonova bolest.
“DHM predstavlja posve novu tehniku za proučavanje neurona koju odlikuju brojne prednosti u odnosu na tradicionalne mikroskope”, objašnjava glavni autor rada Pierre Magistretti sa Instituta za mozak i um na EPFL-u. “Radi se o neinvazivnoj tehnici koja omogućuje promatranje neuralnih procesa na dulje vrijeme bez potrebe za elektrodama ili bojama koje oštećuju stanice”.
“ tehnika posjeduje izniman potencijal za testiranje novih lijekova u borbi protiv neurodegenerativnih bolesti ”
Viši član tima Pierre Marquet dodaje, “DHM pruža dragocjene informacije ne samo o obliku neurona, već i o njihovoj dinamici i aktivnosti, te se ovom tehnikom stvaraju trodimenzionalni prikazi kojima se može upravljati i povećava preciznost u odnosu na tradicionalne mikroskope sa 500 nanometara do skale od 10 nanometara”.
DHM se obično koristi za utvrđivanje vrlo malenih oštećenja u materijalima, no Magistretti je zajedno sa Christianom Depeursingeom, profesorom u Laboratoriju za naprednu fotoniku na EPFL-u i pionirom DHM-a, odlučio upotrijebiti ovu tehnologiju u neurobiološke svrhe.
U sklopu istraživanja njihov tim izazvao je električni naboj u kulturi neurona koristeći glutamat, glavni neuroprijenosnik u mozgu. Ovim prijenosom naboja u neurone se unosi voda i mijenjaju njihova optička svojstva na način koji može utvrditi samo DHM. Na taj način ovom se tehnikom može jasno vizualno predočiti električna aktivnost stotina neurona istodobno, u stvarnom vremenu, bez njihovog oštećivanja elektrodama, koje k tome mogu istovremeno pratiti aktivnost tek nekolicine neurona.
“Zahvaljujući preciznosti, brzini i neinvazivnosti ove tehnike, moguće je pratiti iznimno male promjene u svojstvima neurona izazvane lijekom koji se testira te se mogu bolje shvatiti procesi koji se pritom odvijaju, posebno kada se radi o predviđanju smrti neurona”, rekao je Magistretti. “Nešto za što je prethodno bilo potrebno 12 sati rada u laboratoriju sada oduzima tek 15 do 30 minuta, čime se značajno smanjuje vrijeme potrebno za utvrđivanje djelotvornosti lijeka”.
Izvor: znano.st
VIDEO
Pierre Magistretti s Instituta za mozak i um na EPFL-u objašnjava primjenu digitalne holografske mikroskopije za trodimenzionalno promatranje neuronske aktivnosti.
Inženjeri Nissana koji rade na projektu sučelja mozak-automobil razvijaju tehnologiju koja će omogućiti da automobil predviđa poteze vozača.
Američki Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST), razvija metode obrade dijamanata na mikrometarskoj razini s ciljem izrade budućih nanostrojeva.
Učitavam komentare ...