Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
Британская полиция не разглашает имя террористаБританская полиция не разглашает имя террориста
Лондон объединился против террораЛондон объединился против террора
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
В Минобороны сегодня единый день приемки военной продукцииВ Минобороны сегодня единый день приемки военной продукции
Мексика пригрозила выйти из торгового соглашения с США и КанадойМексика пригрозила выйти из торгового соглашения с США и Канадой
Лондон объединился против террораЛондон объединился против террора
На автомобиль установили первую систему "ЭРА-ГЛОНАСС"На автомобиль установили первую систему "ЭРА-ГЛОНАСС"
СМИ: популярные мессенджеры будут работать под закономСМИ: популярные мессенджеры будут работать под законом
Школьный автобус попал в страшное ДТП в ТехасеШкольный автобус попал в страшное ДТП в Техасе
Британская полиция не разглашает имя террористаБританская полиция не разглашает имя террориста
В Киеве убили российского депутата Дениса ВороненковаВ Киеве убили российского депутата Дениса Вороненкова
Дружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройстваДружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройства
Вуди Харрельсон бросил курить травуВуди Харрельсон бросил курить траву
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 30 июля 10:52: Максим Виторган сыграет "мужчину мечты"Максим Виторган сыграет "мужчину мечты"

Новость: 21 июля 08:55: John MartinJohn Martin


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
15 октября, 18:25

Российские ученые сделали мозг прозрачным

Новости науки и техники: Российские ученые сделали мозг прозрачным
Увидеть своими глазами работу генов в целом, неразрезанном мозге почти невозможно. Тем удивительнее разработка российских физиологов, которые смогли сделать мозг прозрачным. Более того, они смогли проследить за работой нужных белков, не повреждая мозговую ткань.

Человеческий мозг остается самой сложной биологической структурой для понимания законов его работы. В конце концов, человек может познать мозг лишь с помощью другого, своего собственного мозга, хоть и привлекая в помощь современные технологии. Еще не так давно мозг можно было сравнить с "черным ящиком", но сейчас он постепенно "светлеет".

Сегодня в арсенале ученых имеется много методов для исследования работы мозга. Все они обладают теми или иными ограничениями. Функциональная томография анализирует целый мозг и позволяет увидеть, как вовлечены его части в решение какой-либо задачи. Это макроуровень.

Регистрация электрической активности отдельных нейронов позволяет изучать мозг на клеточном уровне. Наконец, проникнуть в молекулярные процессы мозга можно при помощи микроскопических методов. Однако для этого мозг надо разъять на ультратонкие срезы и исследовать фрагменты ткани.

Союз лазера и микроскопа

Но увидеть, как работает целый мозг в процессе обучения и формирования памяти на молекулярном уровне, также возможно. Для этого надо объединить томографический и микроскопический методы. Именно это делает ультрамикроскопическая оптическая томография.

"Сама идея ультрамикроскопии возникла еще в начале прошлого века, - рассказал корреспонденту Infox.ru член-корреспондент РАН, руководитель отдела системогенеза НИИ нормальной физиологии РАМН Константин Анохин. - В 1901 году немецкие ученые изобрели метод, с помощью которого они исследовали оптически прозрачный образец с помощью плоского пучка света".

В наше время, когда появился лазер, этот подход развивали две группы немецких ученых, причем один метод был применим только к микрообъектам, а другой - разработанный под руководством Ульриха Додта - годился и для макрообъектов. Именно его взяли за основу российские ученые при создании своей оригинальной установки для ультрамикроскопической оптической томографии.

Основные части установки, которая создана под руководством Константина Анохина в сотрудничестве с Институтом прикладной физики в Нижнем Новгороде, - это лазер с длиной волны до 488 нм, флуоресцентный микроскоп, устройство перемещения образца и видеокамера. "Наша установка оказалась по многим параметрам лучше, чем немецкая, - рассказал корреспонденту Infox.ru кандидат биологических наук Александр Лазуткин. - Она обладает большим полем зрения и более высоким разрешением, что позволяет исследовать крупные образцы мозга на клеточном уровне без необходимости смены объектива. Использование волоконной оптики сделало нашу систему более компактной, универсальной и надежной в работе".

Как сделать "черный ящик" прозрачным

Чтобы мозг можно было исследовать таким образом, его надо сделать прозрачным. Буквально, как стекло. Для этого существуют специальные методы. Главное - избавиться от воды, лишних белков и липидов. Если такой "просветленный" мозг мыши поместить в специальный раствор с соответствующим коэффициентом преломления, через него можно даже читать, в чем на собственном опыте убедились корреспонденты Infox.ru.

Ольга Ефимова и другие сотрудники НИИ нормальной физиологии достигли больших успехов в методах просветления ткани: они разработали несколько различных растворов, один из которых сейчас патентуют.

За работой мозга можно подсмотреть через работу генов

Сделать мозг прозрачным - это еще полдела. Надо в прозрачном мозге увидеть интересующие нас белки, а для этого их пометить. Есть два способа. Первый - покрасить белки флуоресцентными красителями, предварительно связанными с антителами.

Подходящие для данного метода способы окраски разрабатывал Александр Лазуткин. Биологи добились того, чтобы можно было метить белки не только на срезах, как делали до сих пор, а в объемной ткани. И хотя прокрасить таким образом целый мозг взрослой мыши не получилось, но удалось сделать это с отдельными структурами мозга или с целым мозгом детенышей.

Второй способ - использовать трансгенных животных, у которых ген интересующего нас белка связан с геном зеленого флуоресцирующего белка (GFP), так что клетки, в которых синтезируется данный белок, в синем излучении светятся зеленым светом. Таким способом можно получить целый светящийся мозг взрослой мыши.

Цель всего этого - увидеть, какие клетки мозга принимают участие в процессе обучения и памяти. Это удается благодаря работе специфических генов.

В 1987 году Константин Анохин открыл группу генов (их называют ранними генами, наиболее известный представитель этой группы - ген c-fos), которые экспрессируются в мозге при любом обучении, при любом восприятии новой информации. Эти гены запускают работу других генов, для того чтобы в нейронах и синапсах произошли перестройки, необходимые для формирования памяти.

Экспрессия генов означает, что в мозге синтезируются соответствующие белки. Именно эти белки, помеченные флуоресцентной меткой, и становятся видимыми в микроскоп.

Оптические срезы создают образ целого

Луч лазера, проходя через специальную диафрагму и фокусирующую линзу, становится плоским. Он оптически разрезает ткань мозга подобно тому, как нож в микротоме режет ткань на ультратонкие срезы. Камера снимает срезы с заданным шагом, например 10 микрон, а затем программа собирает эти виртуальные оптические срезы в виртуальное трехмерное изображение целого мозга.

На мониторе вращается мозг двухдневной мыши, которая столкнулась с новым для себя запахом. В ее мозге немедленно активизировался один из ранних генов, и продукт экспрессии этого гена мы наблюдаем в окрашенных ярко-зеленым цветом клетках мозга.

Но чаще ученые исследуют работу генов не в целом мозге, а в его частях, например, в гиппокампе. Это очень важная структура для формирования памяти, и именно в нем при обучении активно работают ранние гены.

"Вот в этом гиппокампе мыши, которую обучали в задаче условнорефлекторного замирания, - объяснил Infox.ru аспирант НИИ нормальной физиологии РАМН Сергей Чехов, - экспрессируется ген c-fos. Мы можем не только увидеть клетки, в которых работал этот ген, но и посчитать их. Для этого гиппокамп виртуально делят на зоны и раскрашивают зоны в разные цвета".

Просветлять, чтобы изучать

Просветлять и просвечивать можно не только мозг, но и другие органы и ткани. На мониторе вращаются прозрачное сердце, легкие мыши, прозрачный мышиный эмбрион. Свечение в них происходит за счет естественной флуоресценции белков. На изображениях видна тончайшая анатомическая структура органов.

Метод, говорят ученые, может быть очень полезен в экспериментальной медицине, так как даст возможность увидеть все нарушения, вызванные каким-либо воздействием. А прозрачный мышиный эмбрион дает наглядное представление о процессах развития органов и тканей.

Можно просветлить и ткани человека. Конечно, не целые органы, но кусочек ткани размером 15 на 15 мм - вполне. Только вот ткань легких курильщика не просветляется, говорят ученые.

Наконец, просветлению поддается раковая опухоль. На мониторе корреспонденты Infox.ru наблюдают, как становится видна ее внутренняя система сосудов. В опухоли можно отследить и работу отдельных генов, если ее ткань перед тем прокрасить с помощью специфических антител.

А в будущем биологи собираются проследить, как работают в мозге лекарственные вещества: как они действуют на молекулы-мишени и какие изменения вызывают.
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.infox.ru
  Комментарии к новости 
[Показать все комментарии][Добавить комментарий]

Кузя
15 октября, 23:01
Молодцы наши российские учёные!Делают нужное дело!Так держать!
[Показать все комментарии] [Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
На автомобиль установили первую систему "ЭРА-ГЛОНАСС"

23 марта 15:42
Тайна гибели первой советской подлодки "Декабрист" будет раскрыта

22 марта 16:53
К испытанию готовится самолет дальнего управления А-100 "Премьер"

17 марта 14:38
SpaceX отправит на Луну двух туристов

28 февраля 14:05
"Прогресс" успешно стартовал с космодрома Байконур

22 февраля 14:21
На МКС отправлен космический корабль "Дракон"

20 февраля 13:37
50-летие отмечает подземная Баксанская обсерватория

8 февраля 16:57
В Мордовии ученые научились выращивать искусственные кристаллы карбида кремния

7 февраля 16:48
Телескоп Хаббл запечатлел смерть звезды

7 февраля 12:31
Астрономы нашли причины загадочно быстрого движения Галактики

1 февраля 10:51
Астероид BH30 прошел на жутко близком расстоянии от Земли

31 января 13:23
Ученые обнаружили 40 неизвестных науке астероидов

26 января 16:20
На дорогах России в скором времени появятся беспилотные грузовики

23 января 11:30
НАСА: Мы не готовы к столкновению астероида с Землей

15 декабря 13:35
Морская авиация получила первый арктический Ми-8

23 ноября 16:11
Япония создаст искусственные метеоры

24 октября 12:54
Зонд Mars Lander готов для посадки на Красную планету

19 октября 14:02
NASA успешно запустила ракету "Антарес"

18 октября 10:41
На Колыме ученые тестируют оборудование для космодрома Восточный

12 октября 16:32
На спутнике Юпитера извергается шлейф водяного пара

27 сентября 10:55
Авиаконструкторы впервые показали новейший двигатель

16 сентября 15:21
Ученые доказали, что жизнь была занесена из космоса

14 сентября 16:07
Международный военно-технический форум открылся в России

6 сентября 15:20
Ученые провели 365 дней в Марс-среде

29 августа 12:02
Авиазавод сдает уже сотый по счету Су-34

19 августа 14:16
Ученые обнаружили пятую фундаментальную силу Вселенной

17 августа 11:02
Россия представит новый быстроходный теплоход

16 августа 17:07
Ученые построят новый космический телескоп "Спектр-РГ"

9 августа 17:03
Ученые впервые в мире синтезировали искусственное золото

8 августа 16:54
Обновленный бронеавтомобиль "Тигр" впервые показали журналистам

5 августа 16:17
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 936
 Главная новость дня Главная новость дня 
Названо имя исполнителя террористического акта в Лондоне Названо имя исполнителя террористического акта в Лондоне
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Пора ли продавать акции Apple? Пора ли продавать акции Apple?
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Леди Гага рассказала родным об изнасиловании
Скончался певец Дэвид Боуи
Кенни Уэст выпустил новый альбом
Мария Кожевникова разбила лицо
Камирен и Задойнов покинули Дом-2
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: В Минобороны сегодня единый день приемки военной продукцииВ Минобороны сегодня единый день приемки военной продукции
 
Новость: В Киеве убили российского депутата Дениса ВороненковаВ Киеве убили российского депутата Дениса Вороненкова
 
Новость: Мексика пригрозила выйти из торгового соглашения с США и КанадойМексика пригрозила выйти из торгового соглашения с США и Канадой
 
Новость: Трамп предъявил республиканцам ультиматумТрамп предъявил республиканцам ультиматум
 
Новость: Школьный автобус попал в страшное ДТП в ТехасеШкольный автобус попал в страшное ДТП в Техасе
 
Новость: Названо имя исполнителя террористического акта в ЛондонеНазвано имя исполнителя террористического акта в Лондоне
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ