Метод визуализации нейронов, разработанный группой исследователей из Allen Institute for Brain Science под руководством Кристофа Коха (Christof Koch) и представленный в феврале 2017 года, позволяет получить подробные карты отдельных нейронов головного мозга мышей.
В процессе разработки метода была выведена линия мышей со специально модифицированным геном, отвечающим за синтез флуоресцирующего белка. Ген «включается» внешним препаратом только в нейронах, причём активность синтеза белка пропорциональна активности нейрона. Комплекс программ обрабатывает десятки тысяч микросрезов препарата мозга, распознаёт флуоресценцию белка-маркера и строит 3D-модели активных нейронов. Представленный метод менее инвазивный и лучше масштабируется, по сравнению с более ранними методиками, которые требуют введения красителя в нейроны и, зачастую, малоавтоматизированного приготовления и анализа микропрепаратов.
Нейроны ограды (claustrum), образующие наибольшее количество синапсов с клетками всех отделов мозга, и стали объектом исследований группы разработчиков. Предполагается, что структуры ограды выполняют роль «центра коммуникаций» между другими структурами мозга.
Карта (см. иллюстрацию) показывает связи всего трёх нейронов клауструма. Один нейрон, обозначенный голубым цветом, образует связи, буквально опутывая весь мозг «как плющ, обвивающий дерево», «как терновый венец», говорит Кристоф Кох. Ещё два нейрона, образуют менее распространенные, но более плотные сети. Аксоны двигательных нейронов конечностей могут достигать ещё больших размеров, но существование столь больших нейронов, не выходящих за пределы головного мозга, в более ранних работах только предполагалось. Метод всё ещё слишком дорог и трудоёмок для сплошного картирования всех структур мозга, но его подробность и точность превосходит все аналоги.
Мнение специалиста:
Исследование строения мозга, основанное на функциональной активности отдельных клеток – возможно, один из недостающих инструментов в попытке ответа на вопросы «что такое сознание?», «как мы мыслим» и «как устроена наша память?».
