Mikroskopi teknik hem i på kopplingar mellan neuroner
en kraftfull form av mikroskopi kartlägger kopplingar mellan neuroner och kan hjälpa forskare att bättre förstå kommunikationen mellan cellerna.
varje neuron ansluter till hundratals eller till och med tusentals andra genom små korsningar som kallas synapser. Under ett ljusmikroskop kan synapser suddas ihop. Elektronmikroskopi kan visa synapser med högre upplösning, men denna teknik kräver att man förbereder prover på sätt som kan skada synaptiska proteiner.
i den nya studien, publicerad 8 oktober i Cell, använde forskare en form av högupplöst ljusmikroskopi kallad stokastisk optisk rekonstruktionsmikroskopi (STORM) för att titta på neuroner och deras anslutningar i musens näthinna-ljuskänslig vävnad på baksidan av ögat1.
vanlig ljusmikroskopi kan inte lösa fluorescerande märkta strukturer som är nära varandra. STORM, som introducerades 2006, innebär att man tar bilder av separata grupper av brett åtskilda etiketter och kombinerar dem till en mycket detaljerad bild.
STORM kan skilja mellan funktioner som är 20 nanometer från varandra — om avståndet över en synaps. För att få bra djupupplösning medan man tittade genom vävnaden skivade forskarna sektioner bara 70 nanometer tjocka och kombinerade sedan digitalt bilderna på varje skiva.
med hjälp av fluorescerande markörer som binder till synaptiska proteiner lyfte forskarna fram synapserna och proteinerna på vardera sidan. De konstruerade också musneuronerna för att uttrycka fluorescerande proteiner, vilket avslöjade formerna av hela neuroner.
forskarna skapade ett automatiserat program för att identifiera platsen och typen av varje synaps baserat på fördelningen av specifika proteiner vid var och en. Programmet kan skilja mellan synapser som förbättrar signaler kontra de som dämpar dem, avslöjar deras arrangemang i näthinnan.
den nya bildplattformen kan avslöja hur autismlänkade mutationer i gener som kodar för synaptiska proteiner kan förändra hjärnkretsar.