Многие годы зеленый оставался самым надежным цветом для визуализации живого головного мозга. Теперь в дело вступает красный.
Исследователи из лаборатории Джона Б. Пирса из Йельской школы медицины и Стэнфордского университета разработали метод визуализации на основании флюоресцентных белков, которые «подсвечивают» активные нейроны красным. Исследование опубликовано в Nature Methods.
В методе используется белок VARNAM (Voltage-Activated Red Neuronal Activity Monitor) – один из пептидов, называемых генетически закодированными индикаторами напряжения (GEVI), которые меняют интенсивность флуоресценции при прохождении электрического импульса через нейрон. Существующие ранее красные флюоресцентные индикаторы визуализировали нейроны не так хорошо, чтобы быть полезными для исследователей, наблюдающих за функционирующим мозгом. К тому же с ранее использованными GEVI нельзя было одновременно подсветить несколько типов клеток разными цветами.
Теперь это возможно: команда продемонстрировала, что VARNAM работает в нескольких системах (in vitro и in vivo) и способен визуализировать всплески активности мозга мухи в двух оттенках – зеленом и красном.
Исследователи опробовали различные красные флуоресцентные белки, прежде чем найти найти VARNAM с оптимальными фотофизическими свойствами. Для этого они использовали метод автоматического скрининга, который позволил изучить тысячи потенциальных протеинов и выбрать наиболее чувствительные к напряжению – самые яркие и быстрые.
«VARNAM – это значительный прогресс в контроле электрической активности клеток головного мозга менее инвазивно и более комплексно. В будущем он поможет понять, как сложно устроенная нервная система определяет сложное поведение, отличительную черту человека и животных», – рассказал Винсент Пьерибон (Vincent Pieribone), один из авторов работы.
Текст: Любовь Пушкарская