Японские нейрофизиологи разработали новую методику «подсветки» нервных клеток в живом мозге позвоночного животного, который позволил им проследить за активностью отдельных нейронов и всей центральной нервной системы в целом в мозге живой рыбы-зебры, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

«Наша работа стала первым исследованием, в котором удалось проследить за активностью мозга в режиме реального времени и записать ее, не вмешиваясь в жизнедеятельность животного. Теперь мы можем превращать невидимое в видимое, и это самое важное следствие нашего открытия», — заявил Койчи Каваками (Koichi Kawakami) из Национального института генетики Японии в городе Сидзуока.

Каваками и его коллеги заглянули внутрь живого мозга рыбы-зебры (Danio rerio), разработав новую версию белка GCaMP, способного присоединяться к нервным клеткам и светиться при прохождении электрического сигнала через их окончания.

Модифицированная молекула пигмента реагирует даже на самые слабые импульсы в нейронах, и пригодна для наблюдения за близко расположенными нервами.

Авторы статьи приобрели нескольких рыб-зебр и заразили их ретровирусом, содержавшим в себе инструкции по сборке молекул GCaMP. Убедившись, что ген GCaMP был корректно «вставлен» в большинство «нужных» нервных клеток, ученые начали наблюдать за поведением рыб при помощи высокочувствительной цифровой камеры.

Модернизированная молекула GCaMP позволила нейрофизиологам проследить за активностью нервных клеток в мозге рыбы-зебры во время охоты на добычу. Благодаря возможности следить за одиночными нейронами и всем мозгом в целом, Каваками и его коллеги

смогли выделить части мозга рыбы, отвечавшие за работу глаз и участвовавшие в «наведении» Danio rerio на ее цель — инфузорию-туфельку.

«В будущем, мы сможем использовать эту методику для интерпретации поведения животных, в том числе при изучении того, как работает память и эмоции. Кроме того, подобные исследования помогут нам быстро отслеживать то, как лекарства, разрабатываемые для лечения психических расстройств, влияют на мозг», — заключает Каваками.