A mikroszkópos technika otthont ad a neuronok közötti kapcsolatoknak
a mikroszkópia egy erőteljes formája feltérképezi a neuronok közötti kapcsolatokat, és segíthet a kutatóknak jobban megérteni a sejtek közötti kommunikációt.
minden neuron több száz vagy akár több ezer másikhoz kapcsolódik apró csomópontokon keresztül, amelyeket szinapszisoknak neveznek. Fénymikroszkóp alatt a szinapszisok elmosódhatnak. Az elektronmikroszkópia nagyobb felbontású szinapszisokat mutathat, de ez a technika megköveteli a minták előkészítését olyan módon, amely károsíthatja a szinaptikus fehérjéket.
az új tanulmányban, amelyet október 8-án tettek közzé a Cell — ben, a kutatók a sztochasztikus optikai rekonstrukciós mikroszkópiának (STORM) nevezett nagy felbontású fénymikroszkópiát használták a neuronok és kapcsolataik vizsgálatára az egér retina-fényérzékeny szövetében a szem hátsó részében1.
a közönséges fénymikroszkópia nem képes feloldani a fluoreszcensen jelölt struktúrákat, amelyek közel vannak egymáshoz. A 2006-ban bevezetett STORM magában foglalja a széles körben elhelyezett címkék különálló csoportjainak fényképezését, és ezek kombinálását egy nagyon részletes képbe.
a STORM meg tudja különböztetni azokat a jellemzőket, amelyek egymástól 20 nanométerre vannak egymástól — körülbelül a szinapszis távolsága. A jó mélységfelbontás elérése érdekében a szövetek átnézése közben a kutatók mindössze 70 nanométer vastag szakaszokat szeleteltek, majd digitálisan egyesítették az egyes szeletek képeit.
a szinaptikus fehérjékhez kötődő fluoreszcens markerek segítségével a tudósok kiemelték a szinapszisokat és a fehérjéket mindkét oldalon. Az egér neuronjait úgy is megtervezték, hogy fluoreszcens fehérjéket expresszáljanak, feltárva az egész neuronok alakját.
a kutatók egy automatizált programot hoztak létre az egyes szinapszisok helyének és típusának azonosítására az egyes fehérjék eloszlása alapján. A program meg tudja különböztetni azokat a szinapszisokat, amelyek fokozzák a jeleket, szemben azokkal, amelyek tompítják őket, feltárva a retinán belüli elrendezésüket.
az új képalkotó platform felfedheti, hogy a szinaptikus fehérjéket kódoló gének autizmushoz kapcsolódó mutációi hogyan változtathatják meg az agyi áramköröket.