Новый метод эффективного отслеживания нейронных путей

        

Новые технологии были, как известно, волшебными. Поначалу даже те немногие, кто понимает, как они работают, имеют тенденцию сидеть сложа руки и восхищаться. Вскоре обнаружены недостатки и ограничения, и процесс изобретения начинается снова, что почти всегда происходит в улучшении.

Сегодня команда во главе с профессором Адамом Кепеком в Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) описывает в журнале Neuron технологию, которая улучшается на той, что только десять лет назад казалась волшебной, – но, увы, больше нет , Обе технологии призваны помочь невротикам связать связь конкретных типов нейронов с функциями, которые они выполняют, например, в то время как животное выполняет поведенческую задачу. Однако новая технология является важным улучшением, что делает новые вещи возможными.

Возможность исследовать отношения структуры и функции в разных областях мозга стала огромным шагом вперед в изучении основных принципов, которые позволяют мозгам млекопитающих, включая нас, осознать мир. Примерно десять лет назад был введен новый метод ретроградной вирусной трассировки. Этот метод использует способность определенных вирусов захватывать нейрон в мозге – вводить его в месте, прилегающем к тому месту, где он соединяется с другими нейронами, и перемещаться назад по его нитевидному аксону в основную часть клетки, называемую сомой. Ретроградная трассировка была благом для поля, потому что она помогла исследователям провести связь между функциями нейронов, расположенных в широко разделенных областях мозга.

Эти ретроградные вирусы – «откровенно причудливые, настоящие чудаки», – говорит Кепек, – «но невероятно полезны». На данный момент, однако, наше поле созрело, и теперь нам нужно, чтобы они делали то, что они не всегда могут делать »

Проблема просто поставлена: ретроградные вирусы часто работают, но иногда этого не делают. Исследователь, пытающийся проследить схему дальней дистанции, может столкнуться с проблемой «тропизма», которая заключается в неспособности вируса заразить определенные типы нейронов. Поскольку тропизм распространен, отрицательные результаты трудно интерпретировать: нет ли связи (т. Е. Нейронного пути), или ретроградный вирус просто не смог заразить целевой нейрон?

Команда Kepecs, возглавляемая доктором Shujing Li, придумала улучшенную версию ретроградной трассировки, которая устраняет проблему тропизма. Решение, называемое «комплементацией рецепторов», основано на концепции принуждения клетки-мишени к экспрессии рецептора, который может взаимодействовать с вирусом и допускать его введение. «Это немного похоже на то, что мы собираемся менять замки на всех дверях». говорит Кепес, «они все еще заперты, но теперь у нас есть все ключи».

Команда в CSHL успешно проверила метод на различных нейронных цепях у крыс и мышей и показала, что их метод успешно восстановил схемы, которые были потеряны для других методов. Наконец, они разработали свои вирусы, чтобы выразить инструменты для контроля и регистрации активности нейронов, гарантируя, что магия ретроградной трассировки продолжится еще в один день.

      

Source link