Mikroskop w głowie

Miniaturowe mikroskopy, które będzie można montować wewnątrz czaszki transgenicznych myszy, pozwolą połączyć aktywność neuronów z konkretnymi zachowaniami zwierzęcia. To ważne, ponieważ zmodyfikowane gryzonie od lat służą jako modele różnych ludzkich chorób, np. astmy, parkinsonizmu czy zaburzeń genetycznych (Nature Methods).

Twórcą takiego podejścia jest Mark Schnitzer z Uniwersytetu Stanforda. Dużo nad tym pracowano, używając np. preparatów z wycinkami mózgu lub znieczulonych zwierząt, czasem też świadomych, ale trzymanych w ryzach. Do tej pory nie udało się jednak zaobserwować aktywności na poziomie komórkowym u wolno poruszających się myszy.

Mikroskop zespołu Schnitzera waży zaledwie 1,1 g. Zwierzę nie jest go więc w stanie wykryć, w niczym mu też nie przeszkadza. Został już użyty do oglądania przepływu krwi przez mózgowe naczynia włosowate o przekroju jednej komórki.

Urządzenie zakłada się w znieczuleniu. W tym samym czasie wykonuje się zastrzyk, by specjalnym barwnikiem oznaczyć osocze krwi, ale nie same krwinki. Mikroskop ma swoje własne źródło światła: rtęciową lampę łukową. Jest ono dostarczane za pomocą wiązki światłowodów.

Światło powoduje, że osocze zaczyna fluoryzować, a krwinki wyglądają na tym tle jak ciemne punkty. Światłowody przewodzą obraz do kamery, która go utrwala z szybkością 100 klatek na sekundę. Gdy znieczulenie przestaje działać, naukowcy mogą obserwować, co dzieje się w mózgu normalnie funkcjonującej myszy.

Carl Petersen ze Swiss Federal Institute of Technology w Lozannie docenia metodę, ale wskazuje też na jej ograniczenia. Wg niego, neurony mocno rozpraszają światło, dlatego mikroskop Schnitzera jest w stanie wykonać tylko zdjęcia komórek znajdujących się w jego pobliżu. Krytykuje też, że nie daje on możliwości tworzenia przekrojów optycznych, by określić trójwymiarową strukturę tkanki. Sam Schnitzer twierdzi, że to celowy zabieg, który zmniejsza wrażliwość instrumentu. W ten sposób nie uwzględnia się artefaktów, powstających podczas poruszania się zwierzęcia.

myszy model mikroskop czaszka neurony aktywność obserwacja choroby Mark Schnitzer