神経科学者のチームは、ショウジョウバエの脳の一連の驚くべき詳細な画像を作成しました。
画像は完全な写真ではありませんが、可視光を取り込むことによって作成されました。それらを作成するために、研究者は2つの手法を組み合わせました。1つは脳組織を通常のサイズよりもはるかに大きくするもので、もう1つは損傷することなくその組織の正確な写真を撮ることができる方法です。
その結果、カラフルで完全に検索可能なショウジョウバエの脳の地図が得られました。MIT(研究者の1人が取り組んでいます)の声明によると、これはケシの実ほど大きくありません。
デリケートな組織を拡張させるのは難しいビジネスですが、神経科学の研究には役立ちます。多くの状況では、ニューロンとそれらの接続は非常に小さいため、簡単に画像化してマッピングすることはできません。 「拡大顕微鏡法」と呼ばれるこの手法は、2015年に初めて登場しました。詳細は、エドボイデン(MITのミバエ画像の作成者で神経科学者の1人)と他の2人の研究者による論文に記載されています。
この技術を機能させるために、細胞を破壊せずに細胞に入るポリマーを発見しました。それから、彼らはマウスの脳をその中に浸しました。ポリマーが組織に浸透したら、研究者たちは組織の上に浴槽を注いでポリマーを膨張させ、研究を容易にするために細胞自体を物理的に膨張させました。
しかし、その手法だけでは、これらの美しい脳の画像を作成するには不十分でした。拡大した脳を詳細にスキャンするために、研究者らは以前に別の共著者であるUC Berkeleyの生物学者であるEric Betzigが開発した手法を使用し、光学顕微鏡のみを使用して組織を迅速に3Dスキャンしました。
「格子光シート顕微鏡法」と呼ばれるその技術は、組織の底を通して光のラインを照らすことを含みます。まるで1枚のパンがパンの正面から透けて見えるほど明るく、まるで1枚のスライスがパンの塊の中で光り始めたかのように、それはティッシュの1つの平面だけを照らします。光線に対して90度の角度で取り付けられた顕微鏡カメラは、その照明された平面を見つけ、それがどのように見えるかを記録することができます。これを何度も繰り返して(前のスライスから後ろの方向に)、組織の3次元画像が残ります。
拡大顕微鏡法と格子光学シート顕微鏡法はどちらも、神経科学者が研究室で使用するための比較的迅速で簡単な方法であるため、これは大きな問題であると研究者たちは述べています。そして現在、これらを組み合わせることで、研究者は驚くほど詳細に脳の大きなチャンクを迅速に画像化できます。
神経科学は、何が起こっているかを顕微鏡レベルで見ることなく、脳の大部分を理解することにますます関心を示しています。一部の研究者は、脳を詳細にマッピングすると、その秘密を解き明かすことができると考えています。今、彼らはそれを行う新しい方法を持っています。