Jedes Neuron im Gehirn aufgezeichnet in 3D auf einer Millisekunde Zeitskala

Um zu erfahren, wie das ganze Gehirn funktioniert, es tut nicht nur Datensatz von einem Neuron – Sie möchten wissen, welche jedes einzelne Neuron unternimmt jede Millisekunde. Jetzt Wissenschaftler eine Technik erfunden haben, die tatsächlich die 3D Aktivität eine gesamte Gehirn Millisekunden zum Zeitpunkt erfassen können – möglicherweise das umfassendste Bild der Gehirnaktivität, die wir je hatten.

Diese neue Technik ist in den Gehirnen von Larven Zebrafisch und dem Fadenwurm C. Elegans, beide Tiere mit transparenten Köpfe, die gemeinsam in den Neurowissenschaften Labors sind versucht worden. Wissenschaftler nutzen bereits speziell entwickelten Proteine, die Fluoreszenz, wenn Kalzium in ein Neuron als es eilt ausgelöst wird. Diese kurzzeitig Blitze sind wie wir die neuronale Aktivität aufzuzeichnen.

Aber diese Blitze auf einer Millisekunde die Aufzeichnung über eine gesamte Gehirn und in drei Dimensionen eine ganz andere Herausforderung. Um dieses Problem zu lösen, verwendet das Team eine Technologie namens Lichtfeld Bildgebung zum ersten Mal in der Aufnahme der Aktivität des Gehirns. In der Lichtfeld Bildgebung, sind die Winkel des einfallenden Strahlen des Lichts gemessen, um 3D-Bilder erzeugen. Das Team baute eine neuartige Lichtfeld Mikroskop, die ihre Filme 3D neuronale Aktivität schaffen könnte MITS Nachrichtenbüro erklärt:

Mit dieser Art von Mikroskop wird das Licht von der Probe wird abgebildet durch eine Reihe von Linsen gesendet, die das Licht in verschiedene Richtungen bricht. Jeder Punkt der Probe erzeugt ca. 400 verschiedene Punkte des Lichtes, die dann mit Hilfe eines Computeralgorithmus, die 3-d-Struktur neu rekombiniert werden können.

Das Forschungsteam hat noch größere Hoffnungen für ihre Technik-Verbesserung der Auflösung, die Aktivität in Teilen eines Neurons statt ganze Neuronen zu erfassen und in Kombination mit Optogenetik. Entwicklung neuer Techniken ist der letzte Schrei in den Neurowissenschaften in diesen Tagen, und wir brauchen sicherlich zu komplexeren Gehirnen wie unser eigenes verstehen. [Nature Communications über MIT]