Ryhmä neurotieteilijöitä on tuottanut sarjan hämmästyttäviä, yksityiskohtaisia kuvia hedelmäkärpäsen aivoista.
Kuvat eivät ole aivan valokuvia, mutta ne on tehty sieppaamalla näkyvää valoa. Niiden luomiseksi tutkijat yhdistivät kaksi tekniikkaa - yhden, joka sai aivokudoksen kasvamaan paljon tavallista suurempaa ja toisen, joka antoi tutkijoille mahdollisuuden tehdä tarkkoja kuvia kudoksesta vahingoittamatta sitä.
Tuloksena oli värikäs ja täysin haettavissa oleva kartta hedelmäkärpäsen aivoista, joka MIT: n lausunnon mukaan (jossa yksi tutkijoista työskentelee) ei ole suurempi kuin unikonsiemenet.
Hienojen kudosten laajentaminen on hankala asia, mutta siitä voi olla hyötyä neurotieteiden tutkimuksessa; monissa tapauksissa hermosolut ja niiden yhteydet ovat liian pieniä, jotta niitä voidaan helposti kuvata ja karttaa. Tekniikka, jota kutsutaan "laajenemismikroskopiaksi", syntyi ensimmäisen kerran vuonna 2015, ja sen yksityiskohdat esittivät Ed Boydenin (yksi hedelmäkärpäskuvien luomista ja MIT: n neurotieteilijä) ja kahden muun tutkijan asiakirjassa.
Jotta tekniikka toimisi, he löysivät polymeerin, joka pääsisi soluihin tuhoamatta niitä. Sitten he liottivat hiiren aivot tavaroihin. Kun polymeerit tunkeutuivat kudokseen, tutkijat kaatoivat kylpyammeen kudoksen päälle, joka aiheutti polymeerien laajentumisen, laajentamalla fyysisesti itse soluja tutkimuksen helpottamiseksi.
Pelkästään tämä tekniikka ei olisi kuitenkaan riittänyt näiden kauniiden aivokuvien luomiseen. Laajennettujen aivojen skannaamiseksi riittävän yksityiskohtaisesti tutkijat käyttivät toisen avustajan - UC Berkeleyn biologin Eric Betzigin - aikaisemmin kehittämää tekniikkaa kudosten nopeaan 3D-skannaukseen käyttämällä vain valoa ja mikroskooppeja.
Tämä tekniikka, jota kutsutaan "ristikkomuovimikroskopiaksi", käsittää valolinjan loistamisen kudoksen pohjan läpi. Se syttyy vain yhden kudoksen tasaisen tason, ikään kuin yksi viipale alkoi hehkua leipäleivän sisällä, riittävän kirkas näkyäkseen leivän etuosan läpi. Mikroskooppikamera, joka on asennettu 90 asteen kulmaan valonsäteen kanssa, pystyy sitten havaitsemaan valaisun tason ja tallentamaan miltä se näyttää. Tee se uudestaan ja uudestaan (etusivusta taakse) ja sinulla on kolmiulotteinen kuva kudoksesta.
Tämä on iso juttu, tutkijat sanoivat, koska sekä laajennusmikroskopia että hilalevymikroskopia ovat suhteellisen nopeita ja yksinkertaisia menetelmiä, joita neurotieteilijät voivat käyttää laboratorioissaan. Ja nyt yhdistettyinä ne voivat antaa tutkijoille mahdollisuuden kuvata nopeasti suuret aivopalat uskomattoman yksityiskohtaisesti.
Neurotiede huolehtii yhä enemmän aivojen suurten osien ymmärtämisestä antamatta irti mikroskooppitason näkymästä mitä tapahtuu. Jotkut tutkijat ajattelevat, että aivojen yksityiskohtainen kartoittaminen voisi avata sen salaisuudet. Nyt heillä on uusi tapa tehdä se.
