Одна из главных задач нейробиологии - построить точную карту мозга, обозначив все его нейроны и связи между ними. Такая схема подключения, называемая коннектомом, обещает помочь пролить свет на то, как совокупность клеток может вместе порождать мысли, воспоминания, поведение и множество других функций.
Теперь исследователи из Гарвардской медицинской школы, Бостонской детской больницы и Европейского центра синхротронного излучения (ESRF) продемонстрировали, что новый метод рентгеновской микроскопии может помочь ускорить усилия по картированию нейронных цепей и, в конечном итоге, самого мозга.
В сообщении в Nature Neuroscience от 14 сентября команда описывает, как рентгеновскую голографическую нанотомографию (XNH) можно использовать для получения изображений относительно больших объемов мозга мыши и нервной ткани плодовой мушки с высоким разрешением.
В сочетании с анализом изображений на основе искусственного интеллекта они реконструировали плотные нейронные цепи в 3-D, всесторонне каталогизируя нейроны и даже отслеживая отдельные нейроны от мышц до центральной нервной системы у дрозофил .
«Мы думаем, что это откроет новые возможности для понимания мозга, как в том, как он устроен, так и в схемах, лежащих в основе его функций», - сказал соавтор-корреспондент Вей-Чунг Аллен Ли, доцент кафедры неврологии в Boston Children's. «Этот тип знаний может дать нам фундаментальное представление о неврологических расстройствах, заболеваниях, влияющих на структуру мозга, и многом другом».
По словам авторов, для биологических вопросов, таких как открытие нейронных цепей, рентгеновская микроскопия имеет несколько преимуществ перед современными подходами, основанными на электронной микроскопии (ЭМ).
«Мы думаем, что XNH может принести большую пользу нейробиологии, потому что теперь мы можем получить доступ к гораздо большим объемам в более короткие сроки», - сказала соавтор-корреспондент Александра Пакуряну, ученый из ESRF. «Это начало нового подхода к картированию нейронных цепей».
