Microscopie tehnica case în pe legăturile dintre neuroni

ramificare: un neuron retinian (albastru) se conectează cu mulți neuroni vecini, cu proteine la aceste conexiuni strălucind magenta și verde.

o formă puternică de microscopie mapează conexiunile dintre neuroni și ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine comunicarea dintre celule.

fiecare neuron se conectează la sute sau chiar mii de alții prin joncțiuni minuscule numite sinapse. Sub microscopul luminos, sinapsele se pot estompa împreună. Microscopia electronică poate prezenta sinapse la rezoluție mai mare, dar această tehnică necesită pregătirea probelor în moduri care pot deteriora proteinele sinaptice.

în noul studiu, publicat pe 8 octombrie în Cell, cercetătorii au folosit o formă de microscopie luminoasă de înaltă rezoluție numită microscopie de reconstrucție optică stocastică (STORM) pentru a privi neuronii și conexiunile lor în retina mouse-ului — țesut sensibil la lumină din spatele ochilor1.

microscopia luminoasă obișnuită nu poate rezolva structurile marcate fluorescent care sunt apropiate. STORM, introdus în 2006, implică fotografierea unor grupuri separate de etichete distanțate pe scară largă și combinarea lor într-o imagine foarte detaliată.

furtuna poate distinge între caracteristici care sunt la 20 de nanometri distanță — aproximativ distanța de-a lungul unei sinapse. Pentru a obține o rezoluție bună a adâncimii în timp ce se uită prin țesut, cercetătorii au tăiat secțiuni de doar 70 de nanometri grosime și apoi au combinat digital imaginile fiecărei felii.

folosind markeri fluorescenți care se leagă de proteinele sinaptice, oamenii de știință au evidențiat sinapsele și proteinele de pe ambele părți. De asemenea, au proiectat neuronii de șoarece pentru a exprima proteine fluorescente, dezvăluind formele neuronilor întregi.

cercetătorii au creat un program automat pentru a identifica locația și tipul fiecărei sinapse pe baza distribuției proteinelor specifice la fiecare. Programul poate distinge între sinapsele care îmbunătățesc semnalele față de cele care le atenuează, dezvăluind aranjamentul lor în retină.

noua platformă de imagistică ar putea dezvălui modul în care mutațiile legate de autism în genele care codifică proteinele sinaptice ar putea modifica circuitele creierului.