Исследовательская несколько в Вустерском политехническом университете (WPI) и Рокфеллеровском университете в Нью-Йорке создала новую совокупность к деятельности мозга изображения в не дремлющем кратном числе и необязательные черви. Разработка, которая разрешает изучить генетику и нервную схему, связанную с поведением животных, может кроме этого употребляться в качестве инструмента показа высокой пропускной свойстве для аутизма планирования разработки лекарственного средства, тревоги, депрессии, других заболеваний и шизофрении мозга.
Команда детализирует их разработку и рано ведет к бумаге «Отображение Высокой пропускной свойстве нейронной деятельности в Caenorhabditis elegans», издал онлайн перед печатью изданием Proceedings Национальной академии наук.«Одна из отечественных основных целей пребывает в том, чтобы выяснить нервные сигналы, что прямое поведение – как сенсорная информация обработана через сеть нейронов, приводящих к ответам и определённым решениям», сообщил Дирк Альбрехт, врач философии, доцент биоинженерии в WPI и ведущем авторе бумаги.
Альбрехт возглавил исследовательскую группу и в WPI и в Рокфеллере, где он служил ранее постдокторским исследователем в лаборатории Кори Баргмана, доктора философии, Говарда Хьюза соавтор и Медицинский Следователь Института новой бумаги.Дабы изучить нейронную деятельность, лаборатория Альбрехта применяет маленького червя Caenorhabditis elegans (C. elegans), нематода, отысканная во многой окружающей среде во всем мире.
Обычный взрослый К. elegans всего 1 миллиметр длиной и имеет 969 клеток, из которых 302 нейроны. Не обращая внимания на его маленький размер, червь – сложный организм, что в состоянии сделать все вещи, каковые животные должны сделать, дабы выжить.
Это может переместить, съесть, соединять и обработать внешние стимулы, каковые оказывают помощь ему фураж для еды либо реагируют на угрозы. В качестве приза для исследователей, C.elegans прозрачен.
При помощи разных разработок формирования изображений, включая оптические микроскопы, возможно практически видеть в червя и смотреть за физиологическими процессами в реальном времени.Бессчётные изучения были сделаны «лабораториями червя» во всем мире изучение разных неврологических процессов в C. elegans.
Они, в большинстве случаев, делались, применяя одного червя за один раз с телом животного, зафиксированным в месте на понижении. В их новой статье команда Альбрехта детализирует, как они изображенные, зарегистрированные, и проанализированные определенные нейроны у многократных животных в то время, когда они собрали червей собственный путь около изготовленного на заказ микрожидкого множества, названного ареной, где они были выставлены благоприятным либо враждебным сенсорным сигналам.Определенно, команда спроектировала напряжение червей с нейронами около головы, которая будет пылать, в то время, когда они почувствовали продуктовые запахи.
В опытах, включающих до 23 червей за один раз, команда Альбрехта вселила импульсы привлекательных либо отталкивающих запахов на арене и наблюдала, как черви реагировали. В целом черви двинули хорошие запахи и на большом растоянии от отрицательных запахов, но поведения не всегда следовали за этим примером. «Мы смогли продемонстрировать, что сенсорные нейроны ответили на запахи так же у всех животных, но их поведенческие ответы существенно отличались», сообщил Альбрехт. «Эти животные генетически аналогичны, и они были подняты совместно в той же самой окружающей среде, исходя из этого куда их разный выбор прибывает из?»В дополнение к наблюдению, что главные нейроны освещают, потому, что они забрали сигналы запаха, новая совокупность может проследить передачу сигналов через «межнейроны».
Это пути, каковые соединяют внешние датчики с другой частью сети («мозг червя») и отправляют сигналы в мышечные клетки, каковые регулируют перемещение червя на базе сигналов. Бессчётные болезни мозга у людей, как полагают, появляются, в то время, когда нейронные сети трудятся со сбоями. В некоторых случаях сбой – драматическая чрезмерная реакция на простой стимул, тогда как в других это – отсутствие соответствующих реакций на ответственные сигналы. Так как C. elegans и люди разделяют многие из тех же самых генов, обнаруживая, что генетические обстоятельства для отличающихся нейронных ответов у червей могли быть применимы к людской физиологии.
Экспериментальные комплексы, созданные, дабы смодулировать воздействие нервных нейронных сетей и клеток, могли быть проверены сперва на червях, применяя новую совокупность Альбрехта. Комплексы были бы вселены на арене червя, наряду с другими стимулами, и реакция нервных совокупностей червей могла быть изображена и проанализирована.
«Основание отечественной работы должно объединить нейробиологию и биоинженерию, дабы ответить на кое-какие из этих фундаментальных вопросов и нужно сохранять надежду вникнуть, что был бы удачен для понимания и в конечном итоге разглядывать человеческие беспорядки», сообщил Альбрехт.