Nová zobrazovací technika by mohla poskytnout prehled o psychiatrických poruchách

Nový zpusob snímání snímku a sledování toho, jak se mozkové bunky vzájemne organizují, aby delegovaly urcité chování, objevil tým neurovedu a mohl potenciálne identifikovat informace o nemocech, jako je autismus a obsesivne-kompulzivní porucha.
Nová zobrazovací technika je zalozena na rozpoznávání vápenatých iontu v neuronech a muze sledovat zpusob, jakým tyto mozkové obvody plní takové funkce, jako je detekce zápachu nebo vyvolání pohybu.
Predchozí výzkum nám ukázal, ze zobrazování mozku muze vést k detekci psychiatrických poruch jako je autismus. MEG stroje byly pouzity k analýze magnetických polí detského mozku.
Senior autor Guoping Feng a jeho kolegové, jehoz príspevek byl publikován v roce 2006 Neuron, rekneme:

"Abychom porozumeli psychiatrickým poruchám, musíme studovat modely zvírat a zjistit, co se deje v mozku, kdyz se zvíre chová abnormálne. Je to velmi silný nástroj, který nám skutecne pomuze porozumet zvírecím modelum techto onemocnení a studovat, jak mozek funguje normálne a v nemocném stavu. "

Vsechny typy mozkových funkcí vyzadují mnoho ruzných neuronu v oddelených cástech mozku, aby si navzájem vymenovali informace. Dosahují této komunikace zasláním elektrických signálu, coz vyvolává príliv iontu vápníku do aktivních bunek.
Vedci pouzívali barvivo, které se váze na vápník, aby nasnímaly obrazy nervové aktivity v neuronech. I kdyz má mozek tisíce bunecných typu, kazdý s vlastní funkcí, barvivo je absorbováno vsemi bunkami, bez ohledu na typ, coz ciní nedosazitelnou identifikaci vápníku v urcitých typech bunek s vyuzitím tohoto prístupu.
Abychom tento problém vyhnuli, výzkumný tým spolecnosti MIT vytvoril systém zobrazování vápníku, který se zameruje na specifické typy bunek a pouzívá zelený fluorescencní protein (GFP). GFP byl nejprve vyroben Junichi Nakaiem z Saitama University v Japonsku a stal se aktivní pri vápníku. Loren Looger z Lékarského institutu Howarda Hughesa, autora soucasného príspevku, pak modifikoval protein, který mu dává dostatecne silný signál pro pouzití u zivých zvírat.
Vysetrovatelé potom geneticky inzenýrovali mysi, aby demonstrovali tento protein v typu neuronu známém jako pyramidové bunky, tím, ze se tento gen shoduje s regulacním vzorem DNA, který je aktivní pouze v techto bunkách.
Pomocí dvoufotonové mikroskopie, která predstavují bunky vysokou rychlostí a vysokým rozlisením, byli vedci schopni presne stanovit pyramidové bunky, které jsou aktivní, zatímco mozok je zapojen do urcitého úkolu nebo odpovídá na urcitý stimul.
V této konkrétní studii autori dokázali identifikovat bunky v somatosenzorické mozkové kure, které zacínají pracovat v dobe, kdy se dotýkají mouchy mysi, stejne jako cichové bunky, které reagují na urcité zápachy.
Tým nyní vyvíjí mysi, které demonstrují proteiny citlivé na vápník a také vykazují príznaky obsesivne-kompulzivní poruchy a autistického chování. Tyto mysi pak pouzijí pro hledání neuronových vypalovacích cyklu, které se lisí od cyklu mysí normální. To muze pomoci pri zjistování presne toho, co se deje spatne na úrovni bunek, a poskytnout fyzický pohled na tyto nemoci.
Feng ríká:

"Práve ted víme jen to, ze v psychiatrických poruchách hrají klícovou roli vady v komunikaci mezi neuronem a neuronem. Nevíme presný charakter defektu a specifické typy bunek. najít zpusoby, jak opravit abnormální vzory strelby. "

Tým MIT plánuje spolupracovat na zobrazovací technologii s optogenetikou, která jim umozní pouzívat svetlo, zapínat a vypínat urcité trídy neuronu.
Spoustením urcitých bunek a následným sledováním odezvy v cílových bunkách mohou presne mapovat mozkové obvody.
Napsal Kelly Fitzgerald