Et team af neurovidenskabsmænd har produceret en række fantastiske, detaljerede billeder af frugtfluehjerner.
Billederne er ikke helt fotos, men de blev lavet ved at fange synligt lys. For at skabe dem kombinerede forskerne to teknikker - en, der fik hjernevævet til at vokse meget større end dets sædvanlige størrelse, og en anden, der gjorde det muligt for forskerne at lave præcise fotos af det væv uden at skade det.
Resultatet var et farverigt og fuldt søgbart kort over en frugtflughjerne, som ifølge en erklæring fra MIT (hvor en af forskerne arbejder) ikke er større end et valmuefrø.
At få delikat væv til at udvide er en vanskelig forretning, men det kan være nyttigt til neurovidenskelig forskning; under mange omstændigheder er neuroner og deres forbindelser for små til let at afbilde og kortlægge. Teknikken, kaldet "ekspansionsmikroskopi", dukkede først op i 2015, detaljeret i et papir af Ed Boyden (en af skaberne af frugtfluebillederne og en neurovidenskabsmand hos MIT) og to andre forskere.
For at få teknikken til at fungere fandt de en polymer, der ville komme ind i celler uden at ødelægge dem. Derefter gennemblød de en musehjerne i tingene. Når polymererne gennemtrængte vævet, hældte forskerne et bad over vævet, der fik polymerne til at ekspandere og fysisk udvide cellerne selv for lettere undersøgelse.
Denne teknik alene ville dog ikke have været nok til at skabe disse smukke hjernebilleder. For at scanne den udvidede hjerne i tilstrækkelig detaljerede brugte forskerne en teknik, der tidligere er udviklet af en anden medforfatter - Eric Betzig, en biolog ved UC Berkeley - til hurtigt 3D-scanningvæv ved kun at bruge lys og mikroskoper.
Denne teknik, kaldet "gitterlysarkmikroskopi", indebærer at skinne en linie af lys op gennem bunden af vævet. Det lyser kun et fladt plan på vævet, som om en enkelt skive begyndte at glødes inden i et brød, lyst nok til at kunne ses gennem fronten på brødet. Et mikroskopkamera monteret i en 90-graders vinkel i forhold til lysstrålen kan derefter se det oplyste plan og registrere, hvordan det ser ud. Gør det igen og igen (fra den forreste skive til bagsiden), og du har et tredimensionelt billede af vævet.
Dette er en stor aftale, sagde forskerne, fordi både ekspansionsmikroskopi og lysarkmikroskopi af gitter er relativt hurtige og ligefremme metoder til neurovidenskabsfolk til at bruge i deres laboratorier. Og nu, sammen, kan de give forskere hurtigt mulighed for at afbilde store bidder i hjernen i utrolige detaljer.
Neurovidenskab er i stigende grad optaget af at forstå store dele af hjernen uden at give slip på et mikroskopisk niveau af, hvad der foregår. Nogle forskere mener, at kortlægning af hjernen i detaljer kunne låse dens hemmeligheder op. Nu har de en ny måde at gøre det på.
