В рамках совместного проекта с порталом Neuronovosti.Ru мы продолжаем рассказ о новостях с ежегодной конференции Neuroscience 2019. Заветная мечта нейрофизиологов — прижизненное наблюдение за изменениями мембранного потенциала в нейронах бодрствующего млекопитающего, особенно во время разных поведенческих реакций.

Сейчас американские ученые создали генетически кодируемый флуоресцентный индикатор напряжения на мембране, который получил название SomArchon. Статья исследователей опубликована в Nature, препринт работы находится в открытом доступе на bioRxiv.

В сочетании с оптогенетическими подходами индикатор позволяет в течение миллисекунд регистрировать изменения мембранного потенциала, более того, по сравнению с разработанными ранее сенсорами SomArchon обладает повышенной чувствительностью, позволяет лучше отделять сигнал от шума и одновременно наблюдать за гораздо большим числом нейронов.

С использованием обычной однофотонной микроскопии SomArchon позволяет анализировать активность приблизительно 13 нейронов одновременно в разных зонах мозга — коре, гиппокампе и полосатых телах — у бодрствующих мышей с фиксированным положением головы. Ученым удалось подробно изучить активность нейронов полосатых тел во время движения у мышей, однако не с помощью инвазивных методов электрофизиологии, а с помощью генетически кодируемого флуоресцентного сенсора.

Применяя индикатор, исследователи смогли достичь большей точности, чем с использованием распространенных кальциевых сенсоров. С помощью SomArchon нейробиологи также изучали активность нейронов гиппокампа, причем им удавалось регистрировать не только потенциалы действия, но и более слабые, подпороговые ответы нейронов.