Данная технология была разработана специально для мышей, однако, как утверждают ученые, она может быть полезна при изучении нейродегенеративных заболеваний, поражающих людей.
Ученые из Университета Миннесоты создали инновационный имплантат, способный заменить фрагмент черепа у мыши и впервые обеспечить возможность наблюдать за активностью всей поверхности коры головного мозга в режиме реального времени опубликована в журнале Nature Communications.
Авторы назвали свое устройство See-Shell. Один из них — Сухаса Кодандарамайя (Suhasa Kodandaramaiah) — рассказал, какие возможности представлялись ученым в процессе разработки технологии:
«Мы стремились выяснить, удастся ли нам получить визуализацию значительной части поверхности мозга мыши, известной как кора, на протяжении продолжительного времени. Это позволило бы получить новые сведения о работе мозга, включая человеческий. В настоящее время мы можем наблюдать большую часть коры в действии с невиданной ранее детализацией, одновременно воздействуя на конкретные области мозга».
Ученые заявляют, что их целью было расширение возможностей исследований. Традиционные методы диагностики позволяют наблюдать за работой отдельных участков мозга, однако исследователи полагают, что изменения в одной области могут влиять на другие. Это, в свою очередь, позволит переосмыслить подходы к изучению заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
Для создания See-Shell ученым пришлось сначала отсканировать и оцифровать поверхность черепа мыши. Эту виртуальную модель они использовали для печати прозрачной части черепа, которая в будущем заменила натуральную. К ней же прикреплялось устройство слежения, которое позволяет выполнять мезоскопическую и двухфотонную визуализацию.
В настоящее время авторы исследований направляют свои усилия на изучение процессов старения мозга. Имплантат не вызывает отторжения у организма мышей, что позволяет ученым отслеживать активность мозга в течение нескольких месяцев. Мыши представляют собой удобный объект для подобных исследований, поскольку аналогичное изучение на людях потребовало бы нескольких десятилетий.
Ранее эффективность обучения связали с синхронизацией потенциалов в синапсе. Ученые из Национального университета Сингапура определили, что, когда всплеск активности в синапсе с обоих концов происходит одновременно, связь усиливается на период до четырех часов.