Mikroskopi teknikk hjem i på koblinger mellom nevroner

Forgrening: en retinal neuron (blå) forbinder med mange nærliggende nevroner, med proteiner ved disse forbindelsene glødende magenta og grønt.

en kraftig form for mikroskopi kart forbindelser mellom nevroner og kan hjelpe forskere bedre forstå kommunikasjon mellom cellene.

hver nevron kobles til hundrevis eller tusenvis av andre gjennom små veikryss kalt synapser. Under et lysmikroskop kan synapser uskarpe sammen. Elektronmikroskopi kan vise synapser ved høyere oppløsning, men denne teknikken krever å forberede prøver på måter som kan skade synaptiske proteiner.

i den nye studien, publisert 8.oktober I Cell, brukte forskere en form for høyoppløselig lysmikroskopi kalt STOKASTISK optisk rekonstruksjonsmikroskopi (STORM) for å se på nevroner og deres forbindelser i musens retina-lysfølsomt vev på baksiden av øyet1.

Vanlig lysmikroskopi kan ikke løse fluorescently merkede strukturer som er tett sammen. STORM, introdusert i 2006, innebærer å ta bilder av separate grupper av vidt adskilte etiketter og kombinere dem til et svært detaljert bilde.

STORM kan skille mellom funksjoner som er 20 nanometer fra hverandre-om avstanden over en synaps. For å få god dybde oppløsning mens du ser gjennom vevet, forskerne skiver seksjoner bare 70 nanometer tykk og deretter digitalt kombinert bildene av hver skive.

ved hjelp av fluorescerende markører som binder seg til synaptiske proteiner, fremhevet forskerne synapsene og proteinene på hver side. De konstruerte også museneuronene for å uttrykke fluorescerende proteiner, og avslørte formene til hele nevroner.

forskerne opprettet et automatisert program for å identifisere plasseringen og typen av hver synaps basert på fordelingen av spesifikke proteiner på hver enkelt. Programmet kan skille mellom synapser som forbedrer signaler mot de som demper dem, og avslører deres arrangement i netthinnen.

den nye bildeplattformen kan avsløre hvordan autisme-koblede mutasjoner i gener som koder for synaptiske proteiner, kan endre hjernekretsene.