ЯК ПРАЦЮЮТЬ НЕРВОВІ КЛІТИНИ В РЕЖИМІ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ

Щоб зняти роботу нервових клітин личинки дрозофіли in vivo під час руху, біологи з Колумбійського університету (США) скористалися мікроскопом SCAPE.
Мікроскоп SCAPE розробили в Колумбійському університеті в 2015 році. В його основі лежить модернізована технологія оптично-площинної мікроскопії. Для роботи з ним не потрібно спеціальної підготовки, але при цьому він здатний здійснювати тривимірну зйомку живих об'єктів, що переміщаються в середовищі. Крім того, він володіє високою швидкістю зйомки, яка перевищує показники лазерних растрових мікроскопів. Завдяки цьому пристрою вчені змогли розглянути складні рухи тіла личинки одночасно з роботою нейронів всередині – все в режимі реального часу.
«Ми бачили, що стан кожної клітини робив їх чутливими до певних змін форми тіла. Коли ми вибудували ланцюг нейронних сигналів, помітили, що вони сформували послідовність сигналів, які відображали рух кожної частини тіла», – розповів один з перших авторів статті Wenze Li.

Це все досить добре видно на відео.

Вчені зосередилися на пропріоцептивних нейронах, які відповідають за відчуття положення частин тіла в просторі відносно один одного. Зокрема, вони відстежили, як одні нейрони активувалися, коли тіло личинки стискалося, а інші – коли, навпаки, розтягувалося.

Динаміка активності пропріоцепторів у личинках, що повзають

При цьому більшість із них зосереджувалася на скороченні. Разом із тим біологи визначили, що робота нейронів не така надлишкова, як вважалося раніше. Якщо «відімкнути» один з них або навіть кілька, рух личинки не припиняється, а лише сповільнюється. Однак тепер стало очевидно, що кожна клітина відіграє специфічну роль у відстеженні різних аспектів деформації при русі.
Таке детальне дослідження личинки дрозофіли, на думку авторів, має в кінцевому рахунку полегшити вивчення нервової системи більш складних організмів, в тому числі ссавців і людини.

Джерела:
1. Current Biology 
2. Вокруг света
3. Колумбійський університет

Переклад і редакція В. Трокоз