Новая технология, разработанная колумбийскими исследователями, известная как NeuroPAL, помогает выявить динамику нейронных сетей в нервной системе микроскопических червей. Ученые просто создали многоцветный атлас мозга червя.

Человеческий мозг содержит приблизительно 86 миллиардов нейронов или нервных клеток, связанных примерно 100 триллионами соединений или синапсов. Каждая клетка играет свою собственную роль, которые помогают нам двигать мускулами, обрабатывать окружающую среду, формировать воспоминания и многое другое.

Учитывая огромное количество нейронов и соединений, мы все еще многого не знаем о том, как нейроны работают вместе. Ученые Колумбии разработали технику окраски, известную как NeuroPAL (нейронный полихроматический атлас), которая делает возможным идентифицировать каждый нейрон в сознании червя Caenorhabditis elegans.

«Возможность идентифицировать нейроны или другие типы клеток с помощью цвета может помочь ученым визуально понять роль каждой части биологической системы. Это означает, что когда что-то идет не так с системой, это может помочь определить, где произошла поломка в генах», – Эвиатар Йемини, научный сотрудник Департамента биологических наук Колумбии и ведущий автор исследования.

NeuroPAL, использующий генетические методы для «раскрашивания» нейронов флуоресцентными цветами, позволяет ученым впервые в истории идентифицировать каждый нейрон в нервной системе животного, одновременно регистрируя работу всей нервной системы.

Для проведения своего исследования ученые создали две программы: одну, которая идентифицирует все нейроны на красочных изображениях червя NeuroPAL, и вторую, которая выводит метод NeuroPAL за пределы червя, создавая оптимальную окраску для потенциальных методов идентификации любого типа клеток или тканей в любой организм, допускающий генетические манипуляции.

«Мы использовали NeuroPAL для записи паттернов мозговой активности червя и расшифровки работы нервной системы», – Эвиатар Йемини, научный сотрудник Департамента биологических наук Колумбии и ведущий автор исследования.

Поскольку цветом окрашивали ДНК нейрона, связанные с определенными генами, цвета также могут использоваться, чтобы выявить, присутствуют ли эти конкретные гены в клетке или отсутствуют.