Оптогенетика усилена для отображения связей в мозгу стимулирующими отдельными нейронами со светом и записью ответов соседних нейронов с электродом. Этим способом ученые спрашивают, вызывает ли стимуляция предполагаемого предсинаптического нейрона ответ в предполагаемом постсинаптическом нейроне, проверяемом электродом. Когда ChRs введены в нейроны, используя генетические методы, однако, их выражение происходит всюду по всей поверхности нейрона, от дендритов, частей нейрона, которые получают информацию, к аксону, части нейрона, который посылает информацию.
То, что выражение ChR не ограничено одной конкретной областью нейрона, ограничивает информационных исследователей, может собрать и интерпретировать о синаптической возможности соединения, так как может быть трудно определить, была ли стимуляция ChR произведена в белке, расположенном в клеточном теле того нейрона, или в терминале аксона или в дендритах других клеток, которые, оказывается, проходят через стимулируемую светом область.В их публикации в августе в iLife исследователи MPFI, Кристофер А. Бейкер, доктор философии и Маклин Болтон, доктор философии, описали, как они оптимизируют optogenetic методы для отображения нервных схем в мозгу. Их улучшенный метод использует оптические методы, чтобы ограничить легкую стимуляцию определенной подобной диску формой глубоко в живой ткани, объединенной с генетическим подходом для пространственного ограничения выражения ChR к клеточному телу и ближайшим дендритам нейронов.
Пространственно ограниченное выражение ChR позволяет разоблачать синаптических связей от нейронов, клеточные тела которых лежат близко к дендритам постсинаптической клетки, которая была бы закрыта прямой активацией ChR на ее дендритах. Кроме того, это гарантирует, что, когда легкая стимуляция применена к конкретной клетке, любые зарегистрированные ответы могут достоверно быть назначены на деятельность той клетки а не к стимуляции аксонов или дендритам других клеток, которые, оказывается, проходят в диске легкой стимуляции. Этот метод – надежный способ быстро оценить синаптическую возможность соединения с единственной резолюцией нейрона и также предлагает увеличенную специфику для других экспериментов, включающих optogenetic манипуляции.Будущие направления
По словам доктора Болтона, их цель состоит в том, чтобы построить точные карты, раскрывающие функциональную возможность соединения синапсов без потери информации, которая ограничивает текущий метод оптогенетики. Оценка нервных схем посредством оптической стимуляции обещает показать много о том, как нервная система функционирует, как это изменено опытом, и как это нарушено в моделях животных неврологической или психиатрической болезни. «Этот оптимизированный метод прямой и легкий осуществить со стандартной микроскопией с двумя фотонами, открывая много возможностей в исследовании не только в MPFI, но также и для всей области нейробиологии», сказал доктор Болтон.