Здоровье - медицинский портал Азербайджана

Д-р Мияваки надеется, что лаборатории по всему миру начнут использовать Scale для составления карт мозга. Группа японских неврологов пытается заглянуть в мозг — в буквальном смысле. Они разработали способ превращения непрозрачного серого вещества мозга в стеклоподобную, просматриваемую насквозь субстанцию.
Ученые из финансируемого правительством Японии Института Рикена по Проблемам Мозга, располагающегося в Вэйко, создали недорогой коктейль из химических соединений, который превращает мертвую биологическую ткань из окрашенной массы в нечто, напоминающее прозрачное желе. Пропитывание этим раствором тканей мозга позволяет специалистам увидеть, что делается внутри мозга. Это, как они надеются, поможет понять физические основы личности, памяти, и даже сознания.

«Потенциальные возможности такого метода очень высоки», — говорит д-р Атсуши Мияваки, руководитель группы, опубликовавшей свое открытие в журнале «Nature Neuroscience».

Новый раствор — запатентованный под названием Scale (фонетическое приближение японского слова, обозначающего «прозрачность») — может помочь ученым в составлении карты внутренней архитектуры мозга человека, хотя эта цель пока еще достаточно отдалена. В настоящее время, ученые работают над созданием карты (так называемой, коннектомы) мозга мыши, который намного проще мозга человека.

В конечном итоге, можно будет создать такие карты для различного возраста, говорит д-р Мияваки, что позволит взглянуть на то, как развивается этот орган, и даже понять, как могут влиять на его развитие генетические различия.

Д-ру Мияваки и его группе еще предстоит испытать Scale на мозге человека — их лаборатория работает с мышами — но они планируют начать это, как только будет одобрен процесс получения образца. Он ожидает, что раствор прозрачности будет работать на мозге человека так же хорошо, как и на мозге мыши.

Д-р Джефф Личтман, невролог из Гарвардского Университета, участвующий в проекте «Коннектома Человека» — объединенные усилия нескольких организаций по созданию карт мозга мыши, а затем и мозга человека — считает, что Scale является многообещающим решением, и планирует использовать этот раствор в своей лаборатории. Это выглядит, как неплохой метод получения «прозрачного мозга», заявил он в телефонном интервью. «Прозрачный мозг, — говорит он, — это многообещающее дело».

Нейроны мозга «связаны в сложную, и во многом загадочную сеть, так что необходима диаграмма такой связи», — говорит д-р Личтман. Ученым предстоит получить эту диаграмму до того, как они смогут понять, как информация передается в мозгу. Если мозг стал бы прозрачным, с использованием раствора типа Scale, то ученые могли бы отследить большие участки этой диаграммы «за один заход, — говорит он. — И это было бы потрясающе».

Сегодня, чтобы увидеть ткань мозга под микроскопом, ученые делают тонкие ее срезы, толщина которых не превышает толщину человеческого волоса. При такой толщине среза ткани свет проходит через нее. Чтобы проанализировать таким способом весь мозг мыши (это как раз то, чем занимается лаборатория д-ра Личтмана, и что пока еще очень далеко от завершения), изучаемый орган должен быть разделен на сотни срезов, каждый из которых нужно поместить под микроскоп, чтобы сделать снимок его клеток.

Этот процесс не только трудоемкий. Срезы мозга могут быть деформированы, небольшой кусочки ткани могут быть утеряны. Таких ошибок трудно избежать, и они могут превратить снимки в искаженные элементы мозаики, которые не удастся сложить в диаграмму связей нейронов.

С другой стороны, мозг мыши, который сделан прозрачным при помощи Scale, достаточно прозрачен и без выполнения тонких срезов, и может быть представлен, например, в виде трех больших кусков, что позволяет, по мнению д-ра Мияваки, избежать указанных проблем. Поскольку прозрачность ткани создается без удаления воды, то раствор сохраняет генетически введенные клеточные маркеры (которые используются для того, чтобы отличать один нейрон от другого) во влажной среде, похожей на ту, в которой они развивались. Эти маркеры состоят из белка, и добываются из медуз и кораллов.

Согласно д-ру Мияваки, раствор Scale работает лучше в случае молодого мозга, чем в случае старого, который заполнен более жесткой соединительной тканью, не воспринимающей этот раствор достаточно быстро.

До сих пор, д-р Мияваки и его сотрудники использовали раствор только на мертвых тканях. Следующим шагом, говорит он, является поиск средства, которое будет работать на живой ткани, хотя эта цель относится к далекой перспективе.

Раствор Scale не сложен в производстве — это дешевая смесь мочевины (которая применяется в удобрениях), глицерина, и моющего средства. Хотя он с коллегами является владельцем патента на производство этого раствора, д-р Мияваки включил его полный рецепт в недавно опубликованную статью. Он надеется, что лаборатории по всему миру начнут использовать Scale для составления карт мозга.

Неврологи не могут дать ответы на важные вопросы относительно мозга, до тех пор, пока в их распоряжении не окажется карты нейронных схем, говорит д-р Мияваки, добавляя: «а в этой области имеется множество крайне важных вопросов».