Новый метод рентгеновской микроскопии в комплескной визуализации нейронов

Заветной мечтой нейронауки является построение точной карты мозга и визуализация всех нейрональных связей – коннектома.

Исследователи из Гарварда и Бостона совместно с Европейским центром синхротронного излучения продемонстрировали новую технологию рентгеновской микроскопии, которая может помочь нейроученым в создании коннектома.

Отчет опубликован в журнале Nature Neuroscience. В нем описывается техника голографической нанотомографии, которая может использоваться для визуализации относительно небольших объемов мозга мышей или нервной системы фруктовых мух.

В комбинации с технологиями искусственного интеллекта ученым удалось полноценно реконструировать нейронные схемы в 3D и даже отслеживать единичные нейроны, идущие от мышц к центральной нервной системе на моделях фруктовых мух.

Рентгеновская микроскопия имеет некоторые преимущества по сравнению с распространенными современными подходами, основанными на электронной микроскопии.

Технология работает по принципу, схожему с таковым у компьютерной томографии – создание срезов изображений при помощи вращаемого источника рентгеновских лучей. В отличие от стандартной методики, основанной на ослаблении лучей при прохождении через ткани разной плотности, голографическая нанотомография создает изображения, основанные на изменениях фазового сдвига лучей. Это увеличивает чувствительность метода и помогает сохранять образец от повреждения рентгеновскими лучами в условиях низких температур.

Максимальное разрешение, которое в настоящее время способна создавать технология, не является достаточно высоким для визуализации синапсов.

Авторы технологии намерены продолжать работу по усовершенствованию и оптимизации голографической нанотомографии для работы с биологическими тканями.

Источник: https://doi.org/10.1038/s41593-020-0704-9