Биологи заставили активные нейроны светиться

Активные пирамидальные клетки в мозге мыши. Фото Qian Chen

Ученые научились создавать модельных животных, у которых отдельные классы нейронов светятся при возбуждении. Работа опубликована в журнале Neuron, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Массачусетского технологического университета.

Основой светящихся нейронов стал зеленый флюоресцентный белок GFP, который за последнее десятилетие использовался для множества подобных задач. Авторы исследования, однако, использовали не стандартный GFP, а научили его светится в ответ на повышение концентрации кальция. Дело в том, что во время возбуждения нейронов концентрация ионов кальция внутри клетки резко возрастает. Поэтому свечение модифицированного GFP отражало возбуждение нейронов.

Кроме того, исследователи научились метить светящимся белком не все нейроны, а только их определенные группы. В противном случае рассмотреть что-либо в реальном мозге животного, где происходит одновременное возбуждение миллионов клеток, было бы невозможно. Для этого ген модифицированного светящегося белка снабдили специальным регуляторным участком, который работает только в нужном типе клеток.

В результате, исследователи получили мышей, за работой мозга которых можно было наблюдать на уровне индивидуальных клеток.

Ранее визуализация клеток между нейронами (выполненная другим, более простым методом) позволила обнаружить в мозге мышей связи, характерные для животных, способных к вокальному обучению.