2017. szeptember 21. csütörtök
Máté, Mirella
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Mi történik pontosan az agyunkban, amikor látunk, hallunk, gondolkodunk vagy emlékezünk? - 2012-10-30 11:19:23 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 3 hozzászólás 
Mi történik pontosan az agyunkban, amikor látunk, hallunk, gondolkodunk vagy emlékezünk?

Ahhoz, hogy ehhez hasonló kérdéseket tudjanak megválaszolni, az agykutatóknak több milliónyi idegsejt között fennálló kapcsolódás mikéntjét kell megismerniük. A heidelbergi Max Planck Institute for Medical Research kutatói most egy fontos lépéssel kerültek közelebb ahhoz, hogy megfigyelhetővé váljon az idegtudomány legfontosabb modell-állatának, az egér agyának kapcsolási rajza. A csoport Winfried Denk vezetésével egy új speciális mikroszkópos technikát dolgozott ki az egér agyának vizsgálatára. Az eljárás eredményeként az agyról készített szöveti kép felbontása olyan nagy, hogy szinte minden egyes neuron nyúlványa láthatóvá válik.

Az idegsejtek nyúlványaikon – az axonon – keresztül továbbítják az információt, és formálnak egy igen komplex hálzatot, mely az információ feldolgozásának alapját adja az agyban. Ezen hálózat mikroszkópos vizsgálata az agykutatók egyik legnagyobb kihívása, hiszen az axonok átlagos átmérője alig éri el az 1 mikrométer, de nem ritka a mindössze 100 nanométeres átmérő sem. „Az elektronmikroszkóp az egyetlen mikroszkópos technika, amellyel egymáshoz közel fekvő axonokat el lehet különíteni egymástól.” - mondja Denk. Apró átmérőjük ellenére az axonok hossza rendkívül nagy, képesek az agy egyik végétől a másikig is elérni. Ahhoz azonban, hogy átfogó képet kapjunk az agyról, a kutatóknak nagyobb terjedelmű szöveti képeket kell vizsgálniuk.

Denk kutatócsoportjának már 2004-ben sikerült kifejlesztenie egy technikát, a „serial block-face” mikroszkópiát mely éppen erre tette őket képessé. Hogy a szövetet ezzel az eljárással lehessen vizsgálni, azt fixálni, festeni és mesterséges közegbe ágyazni szükséges. Ez kisméretű szövetdaraboknál könnyen kivitelezhető, azonban mostanáig nem volt lehetséges akkora területeken dolgozni, mint amekkora egy egér agya. Az új tanulmány szerint azonban Denk egyik munkatársának, Shawn Mikula-nak sikerült úgy kipreparálnia egy egéragyat, hogy azt egészben volt képes serial block-face mikroszkóppal vizsgálni és a képen elkülöníteni az axonokat.

 


1. kép. A serial block face mikroszkóp képe, a középen elmetszett corpus callosumról, 50 kilépő, random szinezetű mielinált axonnal. forrás: MPI f. Medical Research







2. kép. A teljes egér-agy koronális felszínéről készített pásztázó elektonmikroszkópos mozaik kép, 80nm-es pixelméretben. Az ábrán egy hasonló módszerrel preparált thalamuszból vett ventro-posztero-laterális nukleusz (VPL) mielinált axonjairól készült rekonstrukciók vannak feltüntetve.
forrás: MPI f. Medical Research



A technika legnehezebb eleme, a nagyméretű szövet egyenletes külső-belső fixálása. Ennek eléréséhez egy komplex protokoll összeállítására volt szükség, amelynek során napokon keresztül kezelik az agyat különböző fixáló és festő oldatokkal.

A pásztázó elektronmikroszkópos technika (scanning electron microscopy) során egy elektronsugár scanneli (pásztázza) a szövetdarab metszetét. Az egyszer alkalmazott elektronmikroszkóp rajzolata tehát a szövet keresztmetszeti képének felel meg. Annak érdekében, hogy háromdimenziós képet kapjunk a teljes szövetről, a hagyományos eljárásokat követve azt nagyon apró metszetekre kell szelnünk, melyeket azután egyesével vizsgálunk a mikroszkóp alatt. Ez az eljárás nemcsak fárasztó, de a hibázás valószínűsége is magas. A block-face mikroszkópia áthidalja ezt a problémát. Itt egy nagyobb szövetdarab behelyezésére is lehetőség van, mely szövetdarab felületének leképezése után a mikroszkóp egy vékony réteget vág le, ezután scanneli a következő réteget és így tovább. Ezáltal könnyebbé válik az adatok számítógépes kezelése is.

A módszer kezdeti analízisénél a kutatók 50, véletlenszerűen kiválasztott axont jelöltek meg egyesével. Az axonok tisztán rekonstruktálhatók a folyamat segítségével. „Bár az összes neuront így megjelölni kicsit sokáig tart, tekintve, hogy az egér agya körülbelül 75 millió idegsejtet tartalmaz.” – tette hozzá Denk. A kép kiértékelését tehát automatizálni kell. „Az általunk készített képek felbontása és kontrasztja kellően jó minőségű ahhoz, hogy a mielinizált axonokat követni lehessen rajta. Ha sikerül a következő években az egész agyat így bescannelni, annak elegendő ösztönzésnek kellene lenni az informatikával foglalkozó kutatóknak, hogy a szükséges analitikai módszereket kidolgozzák.”

A kapcsolódások részletes térképe nagymértékben hozzájárulna a neuron-funkciók tisztázásához. „Minden agy-funkciót érintő elmélet a továbbított információs útvonalakon alapszik. Nagyon fontos, hogy többet tudjunk meg a csomópontok közötti kapcsolatokról, hiszen csak így tudunk hitelesen válogatni az agy működését leíró modellek közül.” – magyarázza Denk.

Forrás: ScienceDaily, Kép

2012. október 30.

Király Kata

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 2, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 

Küldő: inf3rno2012-11-05 10:57:02 
Végre egy kutatólabor, ahol felismerik az automatizálás fontosságát!
 
Küldő: mRNS2012-10-30 11:27:26 
Igen, köszönjük, javítva.
 
Küldő: Tamás2012-10-30 10:07:49 
"hiszen az axonok átlagos átmérője alig éri el az 1 milimétert"

Gondolom 1 mikrométerre gondolt a szerző, ugyanis az egy milliméteres átmérő rekordnak számít (a tintahal óriásaxonját jellemezi ez a méret).
 

Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés