Сегодня команда во главе с профессором Адамом Кепексом в Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) описывает в журнале Neuron технологию, которая изменяет к лучшему тот, который только десятилетие назад казался волшебным – но увы, больше не делает. У обеих технологий есть цель предоставления возможности нейробиологам связать возможность соединения определенных типов нейронов к функциям, которые они выполняют – например, в то время как животное выполняет поведенческую задачу.
Новая технология – важное улучшение, однако, делая новые вещи возможными.Способность тщательно исследовать отношения структуры/функции в различных областях мозга была огромным шагом вперед в изучении основных принципов, которые позволяют мозгам млекопитающих, включая нас, понять мир. Приблизительно десятилетие назад новый метод звонил, ретроградное вирусное отслеживание было введено. Техника эксплуатирует способность определенных вирусов угнать нейрон в мозгу – вход в него в месте, смежном туда, где это соединяется с другими нейронами и путешествием назад, вдоль его нитевидного аксона, к основной части клетки, названной сома.
Ретроградное отслеживание было благом для области, потому что это помогло исследователям потянуть связи между функциями нейронов, расположенных в широко отделенных мозговых областях.Эти ретроградные вирусы – «откровенно причудливые, настоящие чудаки», говорит Кепекс, «но невероятно полезный. На данном этапе, однако, наша область назрела, и нам теперь нужны они, чтобы сделать вещи, которые они не могут всегда делать».
Проблема просто помещена: ретроградные вирусы часто работают, но когда-то делают нет. Исследователь, пытающийся прослеживать дальнюю схему, может столкнуться с проблемой «тропизма», который является неспособностью вируса заразить определенные типы нейронов. Так как тропизм распространен, отрицательные результаты трудно интерпретировать: нет ли никакая связь (т.е., нервный путь), или ретроградный вирус просто не заразил целевой нейрон?
Команда Кепекса, во главе с доктором Шуджингом Ли, придумала улучшенную версию ретроградного отслеживания, которое устраняет проблему тропизма. Решение, названное «образование дополнения рецептора», сосредотачивается на понятии того, чтобы вынуждать целевую клетку выразить рецептор, который может взаимодействовать с вирусом и позволить его вход. «Это немного похоже, мы обходим изменение замков на всех дверях». говорит Кепекс, «Они все еще заперты, но теперь у нас есть все ключи».Команда в CSHL успешно проверила метод на множестве нервных схем и у крыс и у мышей, и показала, что их метод успешно восстановил схемы, которые были потеряны другим методам.
Наконец, они спроектировали свои вирусы, чтобы выразить инструменты для управления и записи нейронной деятельности – гарантирующий, что волшебство ретроградного отслеживания продолжится в течение другого дня.Финансирование: Национальный научный фонд (НЕТЕРПЕЛИВЫЙ грант); Национальные Институты Здоровья