Группа исследователей из Кембриджского университета и Массачусетского технологического института разработала новый способ отслеживания активности нейронов. Он позволяет следить за работой нервных клеток с временным промежутком в 30–60 секунд, что необходимо при наблюдениях за мыслительными процессами. Описание метода можно найти в журнале Nature Biotechnology.

Авторы работы научились отмечать нейроны флуоресцентными метками, когда те активизируются, и получать «снимок» их активности за небольшой промежуток времени — 30–60 секунд. Многие когнитивные процессы длятся секунды или минуты, и более медленные методы для их изучения не подходят.

В своих экспериментах ученые использовали ионы кальция, которые выделяются, когда нейроны передают электрические импульсы. При этом клетки помечались лишь тогда, когда высвобождение ионов кальция совпадало с облучением нейронов синим светом. Одновременное воздействие света и ионов кальция активировало транскрипционный фактор, провоцирующий синтез флуоресцентных белков, по которым можно отслеживать нейроны.

Предложенный способ позволяет помечать нейроны светочувствительными белками и активизировать их методами оптогенетики. Нужные для этого гены вживляются с помощью вирусов, поэтому технологию можно применять на любом модельном организме. В целом же, с помощью нового метода можно наблюдать за активностью нейронов, когда мозг, например, принимает решение или испытывает сильные эмоции.