Исследователи из университета имени Королевы Мери в Лондоне разработали новую технологию, которая позволяет измерить электрическую активность в узлах нервной системы. С использованием сканирующей зондовой микроскопии с высоким разрешением, которая позволяет визуализировать структуры в 3D, команда впервые смогла измерить и записать протекание тока в небольших синаптических окончаниях. Эти узлы в центральной нервной системе, которые обеспечивают обмен информации между нейронами, известными как синапсы, являются приблизительно в 100 раз меньше, чем ширина человеческого волоса (один микрон и менее), и именно поэтому их так трудно измерить.
«Мы заменили оптическую систему с обычным низким разрешением микроскопом с широким разрешением, который основан на нанопипетке, – рассказывает д-р Павел Новак (Pavel Novak), специалист по биоинженерии из школы инженерии и материаловедение имени королевы Мери. – Нанопипетка зависает над поверхностью образца и сканирует структуру, чтобы раскрыть ее трехмерный рельеф. Таким же образом нанопипетка затем закрепляется над выбранными местами структуры на поверхности для записи электрической активности. После повторения этой процедуры на разных местах нейронной сети можно получить трехмерную карту ее электрических свойств и активности».
Результаты данного исследования открывают новое окно в изучении нейронной активности в нанометровом масштабе. Также они могут способствовать более глубокому изучению работы мозга, которым занимается Проект по созданию схемы активности мозга (по программе BRAIN), который направлен на то, чтобы зафиксировать каждый отдельный нейрон в человеческом мозге.
В данном исследовании также принимали участие ученые из Университетского колледжа Лондона и Имперского колледжа Лондона.