Команда нейробиологов из японского Института мозга RIKEN разработала новую технологию, которая позволяет получать трехмерные снимки нейронных сетей беспрецедентного качества. Глава исследовательской группы Ацуши Мияваки уверен, что его открытие поможет в изучении болезни Альцгеймера. Статья о данном исследовании напечатана в журнале Nature Neuroscience.

Группе нейробиологов из Страны восходящего солнца удалось усовершенствовать технологию создания трехмерных фотографий при посмертном анализе мозга. Разработка, получившая название Sca/eS, позволяет сделать мозговую ткань невидимой на итоговых снимках. Технологию планируют применять в том числе для исследования амилоидных бляшек, которые считают основной причиной такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Также Sca/eS поможет построить уникальные объемные карты нейронных сетей.

Предыдущие техники получения изображений "прозрачного" мозга, например созданная в Стэнфорде система CLARITY, могли повредить исследуемые клеточные структуры. Кроме того, технологии не позволяли использовать электронный микроскоп. В Институте мозга RIKEN удалось решить обе эти проблемы. Нейробиологи создали специальное вещество на основе сорбита и мочевины. Полученные с его помощью образцы мозговой ткани обладают достаточной прочностью, чтобы разделить их на срезы толщиной порядка микрона – это необходимый этап при детальном анализе.

"Нам удалось сделать мозг прозрачным, минимально повредив ткани", – заявил глава исследовательской группы Ацуши Мияваки. По его словам, Sca/eS может применяться в тандеме с флуоресцентными красителями и иммуногистохимическим методом, при котором в образцы вводятся маркированные антитела. В результате биологи смогут получать высококачественные изображения.

Открытие уже позволило продвинуться в исследованиях болезни Альцгеймера. Одним из ключевых факторов заболевания считается образование в тканях мозга амилоидных бляшек, которые приводят к гибели нейронов и нарушению передачи сигналов в синапсах. До сих пор эти скопления вредоносных пептидов были исследованы мало. Считалось, что в их распределении нет какой-либо системы. При помощи Sca/eS группе Мияваки удалось опровергнуть это предположение. Построив трехмерную модель распределения бляшек в мозге лабораторной мыши, японские нейробиологи обнаружили, что амилоидные бляшки скапливаются вблизи вспомогательных клеток нервной ткани. В Институте мозга RIKEN подчеркивают, что это только начало серьезных работ с помощью нового метода. Там надеются, что в будущем Sca/eS приведет к новым открытиям.