Исследователи из Рокфеллеровского университета (США) разработали технологию глобального сканирования головного мозга. Метод позволяет воспроизводить детальную 3D-карту всех активных нейронов.

Традиционные инструменты неинвазивного изучения мозга ограничивают диагностику качественным изображением его локальных участков и неясным — при попытке охватить большие. Новая разработка призвана устранить методологический недостаток и, как следствие, значительно ускорить проведение самих исследований.

«В силу особенностей оборудования мы не можем наблюдать “живую” активность мозга в течение длительного времени — мы видим только нейроны, которые задействованы на момент создания снимка. Но наше компромиссное решение дает исчерпывающее представление о большинстве нервных клеток, а также возможность сравнивать их комплексно — осознанно и непредвзято», — сообщила лаборант Элиза Адамс.

Технология основана на применении обновленного протокола iDISCO для визуализации окрашенных клеток. В рамках эксперимента ученые провоцировали у мышей искажения мозговой активности — введением антипсихотиков, раздражением вибриссов или апелляцией к родительским инстинктам — и затем, выждав паузу, осуществляли замер.

Необходимость паузы обусловлена издержками методики: она ориентирована на косвенные показатели, в частности конвертирование нейрональных генов в белки, — процесс занимает около 30 минут.

Посредством iDISCO специалисты получали изображение «прозрачного» мозга, после чего переводили снимок в 3D с помощью лазерного микроскопа. Для обнаружения целевых клеток и сопоставления их с картой нормальной ЦНС использовалось специальное ПО, созданное на базе Института Аллена по изучению мозга. Осуществить процедуру удавалось достаточно оперативно, несмотря на общее количество зафиксированных нейронов — порядка миллиона.

Основной целью методики заявлена помощь в краткосрочных формулировании и проверке гипотез о механизмах функционирования мозга. Самим авторам разработки она помогла подтвердить предположение о влиянии миндалевидного тела мышей на характер их взаимодействия с щенками: чрезмерная активность структуры приводила к агрессии в отношении потомства.