Ученые Массачусетского технологического университета создали технологию, позволяющую визуализировать процесс передачи электрического импульса в нервных окончаниях головного мозга. Такая методика является прорывом в исследовании нарушений работы головного мозга, например, болезни Альцгеймера, эпилепсии и т.д. С ее помощью возможно изучение мыслительных процессов человеческого мозга.
Имеющиеся сейчас МРТ-технологии дают только поверхностное представление о работе головного мозга, подверженного действию различных раздражителей. Для полноценной картины работы нейронов во время взаимодействия друг с другом для формирования мыслительного процесса нужна большая мощность, чем у магнитно-резонансного томографа.
И пока нет инструментов для изучения всей картины головного мозга человека (а это 86 млрд нейронов), исследователи вынуждены получать информацию о работе нервной системы от более простейших организмов, имеющих в мозгу около сотни нейронов, например, червей. Для этого нейробиологи используют систему внедрения электродов в нервные клетки мозга для считывания токовых импульсов.
Новейшая технология позволяет гораздо шире оценивать работу мозга. Для этого применяется определенный флуоресцентный белок, взаимодействующий с клеточной мембраной нейронов мозга. При возникновении электрического сигнала он светится, что дает возможность предельно точно проследить пути распространения сигналов. Разработали эту методику ученые группы профессора Эда Бойдена.
Выбор наиболее оптимального флуоресцентного белка осуществлялся из 10 миллионов вариантов. Для этого был специально сконструирован робот-лаборант, выполняющий все основные манипуляции отбора. Анализировалась его работа программным обеспечением. Длительные опыты оправдали себя. Робот нашел подходящий белок, который поместили в нервные ткани простейшего червя, затем лабораторной мыши. Нейробиологи получили картину работы мозга этих существ.
Впереди еще множество лабораторных исследований для составления подробного отчета о месторасположении нервных окончаний и узлов. Благодаря этой технологии ученые смогут оценить работу головного мозга, определить этапы формирования цепных реакций, связывающих различные области мозга между собой.
