Інженери та нейробіологи з Університету Колорадо створили мініатюрний мікроскоп Opto2P-FCM, який дає змогу одночасно спостерігати за окремими клітинами мозку та активувати вибрані нейрони під час природних рухів лабораторної тварини. Про новий прилад повідомляє Medical Xpress з посиланням на University of Colorado Anschutz.
Прилад важить близько 5 грамів і має два окремі оптичні шляхи: один призначений для отримання якісного зображення, другий — для точкової стимуляції нейронів. Завдяки такому розділенню дослідники можуть незалежно оптимізувати зображення та фотостимуляцію.
Двофотонна мікроскопія тривалий час вважалася одним із найкращих способів отримання детального зображення живої мозкової тканини. Водночас класичні системи для цього залишаються громіздкими й потребують нерухомого об’єкта. Мініатюрні мікроскопи вже частково розв’язували цю проблему, але зазвичай поступалися в якості зображення або не могли точно стимулювати окремі клітини. Opto2P-FCM поєднав обидві функції в одному приладі вагою близько 5 грамів.
Розробники зазначають, що мініатюризація стала однією з найскладніших частин роботи. Інженерам довелося точно розмістити й вирівняти невеликі оптичні компоненти в межах можливостей 3D-друку та механічної збірки.
Мікроскоп працює на основі оптогенетики — методу, який дозволяє активувати світлом генетично модифіковані нейрони. Це дає змогу не лише фіксувати, які клітини активні під час певної поведінки, а й вибірково вмикати їх та спостерігати, як змінюється робота решти мережі.
Автори розробки вважають платформу корисною для досліджень нейронних контурів, пов’язаних із поведінкою, а також хвороб, при яких ці мережі порушуються, зокрема хвороб Альцгеймера і Паркінсона та епілепсії. Поточна версія залишається прототипом, і команда вже працює над наступними поколіннями приладу, які мають стати меншими й легшими, працювати швидше та охоплювати більшу ділянку мозкової тканини.
