Биологи разглядели работу нейронов в мозге охотящегося малька

Траектория движения инфузории и траектория возбуждения нейронов в оптическом тектуме.
Траектория движения инфузории и траектория возбуждения нейронов в оптическом тектуме.

Биологи научились видеть работу нейронов в мозге свободно движущихся животных и проследили затем, о чем думает малёк данио-рерио во время охоты на инфузорию. Работа опубликована в журнале Current Biology группы Cell, а ее краткое содержание пересказывает ScienceNow.

Метод основан на использовании специально разработанных флюоресцентных белков-меток. Их свечение меняется в зависимости от концентрации ионов кальция в среде. Поскольку возбуждение нейронов связано с резким возрастанием в клетке количества кальция, такие белки позволяют в буквальном смысле увидеть возбуждение нейрона.

Ученые создали более «яркую» разновидность такого белка-метки (GCaMP) и ввели ее в геном данио-рерио - известной лабораторной рыбки, мальки которой практически прозрачны. Авторы снабдили ген белка специальными управляющими элементами так, чтобы он синтезировался исключительно в нейронах. В результате получились животные, за мозговой активностью которых можно следить при помощи обычного микроскопа и видеокамеры. Мальки при этом могут свободно плавать и заниматься своими делами.

В ходе эксперимента авторы проследили за тем, как работают зрительные зоны среднего мозга рыбок. Эти области (верхнее двухолмие или тектум) у всех позвоночных, в том числе и у человека, связаны со слежением за движущимися объектами.

Ученым удалось буквально увидеть не только возбуждение нейронов при появлении потенциальной пищи - движущейся инфузории. Они смогли даже проследить за тем, как возбуждение в разных нейронах оптических зон зависит от траектории движения этой инфузории.

Ранее флюоресцентные белки уже использовались для визуализации возбуждения нейронов мышей. Однако проследить за работой клеток можно было только на уровне мозга, а не свободно движущегося организма.

Обсудить
Наука и техника00:00 5 августа

«Осужденным к расстрелу рубили головы топором»

Зачем Сталин устроил Большой террор и утопил страну в крови
Ростов в огне: в городе горят десятки домов
Крупнейший пожар последних лет глазами горожан
Тайсон с Матвеевской
Агрессивный москвич отомстил дворнику за жену, выбив зубы и откусив ухо
«Из двух детей один обязательно заболеет»
Стоит ли удалять органы у новорожденных, чтобы уберечь их от рака
Бесоизвержение
Поп-экзорцист на черном Land Cruiser заставляет православных трястись и кричать
«Технари тусуются у левой колонки»
Полиция кормила посетителей фестиваля бульоном, но кто-то все равно умер
«Объявлен окончательный коммунизм»
2 важные старые книги: выбор Валентина Курбатова
«Изображать тупого иностранца и вести себя как дома»
Секрет датского счастья, или как выжить в Скандинавии: версия Майкла Бута
«После фон Триера не найти такие же рискованные роли»
Шарлотта Генсбур о «Призраках Исмаэля» и любви к провокационным проектам