슬롯 사이트 (WPI)의 연구팀과 뉴욕의 Rockefeller University는 여러 깨어 있고 구속되지 않은 벌레에서 뇌 활동을 이미지화하기위한 새로운 시스템을 개발했습니다. 동물 행동과 관련된 유전학 및 신경 회로를 연구 할 수있는이 기술은 자폐증, 불안, 우울증, 정신 분열증 및 기타 뇌 장애를 목표로하는 약물 발달을위한 고 처리량 스크리닝 도구로도 사용할 수 있습니다.
팀은 논문의 기술과 초기 결과를 자세히 설명합니다 "Caenorhabditis el, "National Academy of Sciences의 저널 절차에 의해 인쇄 전에 온라인으로 출판되었습니다.
우리의 주요 목표 중 하나는 특정 결정과 응답으로 이어지는 뉴런 네트워크를 통해 감각 정보가 처리되는 방식을 직접 행동하는 신경 신호를 이해하는 것입니다. Albrecht는 WPI와 Rockefeller에서 연구팀을 이끌 었으며, 그곳에서 그는 Howard Hughes Medical Institute 조사관 인 Cori Bargmann, 박사 실험실에서 박사후 연구원으로 근무했으며 새로운 논문의 공동 저자로 근무했습니다..
뉴런 활동을 연구하기 위해 Albrecht의 실험실은 전 세계의 많은 환경에서 발견되는 네마토드 인 Tiny Worm Caenorhabditis elegans (C. elegans)를 사용합니다. 전형적인 성인 C. elegans는 길이가 1 밀리미터이며 969 개의 세포가 있으며 그 중 302 개는 뉴런입니다. 작은 크기에도 불구하고 피망 슬롯는 동물이 살아 남기 위해해야 할 모든 일을 할 수있는 복잡한 유기체입니다. 음식을 먹거나 위협에 반응하는 데 도움이되는 환경 신호를 움직이고, 먹고, 짝을 이루고, 처리 할 수 있습니다. 연구원들에게 보너스로 C.Elegans는 투명합니다. 광학 현미경을 포함한 다양한 이미징 기술을 사용함으로써 말 그대로 피망 슬롯를보고 생리적 과정을 실시간으로 볼 수 있습니다.
C. el 이들은 일반적으로 한 번에 하나의 피망 슬롯를 사용하여 수행되었으며 동물의 몸을 슬라이드에 제자리에 고정 시켰습니다. Albrecht의 팀은 새로운 논문에서 여러 동물에서 특정 뉴런을 이미지화, 녹음 및 분석 한 방법에 대해 자세히 설명합니다.
특히, 팀은 음식 냄새를 감지했을 때 피망 슬롯는 머리 근처의 뉴런이있는 벌레를 설계했습니다. 한 번에 최대 23 개의 벌레와 관련된 실험에서 Albrecht의 팀은 매력적이거나 반발하는 냄새의 펄스를 경기장에 주입하고 벌레가 어떻게 반응했는지를 보았습니다. 일반적으로 벌레는 양의 냄새를 향해 움직여 부정적인 냄새에서 멀어졌지만 행동이 항상이 패턴을 따르는 것은 아닙니다. Albrecht는“우리는 감각 뉴런이 모든 동물에서 유사하게 냄새에 반응했음을 보여줄 수 있었지만 그들의 행동 반응은 크게 달랐다”고 말했다. "이 동물들은 유 전적으로 동일하며 같은 환경에서 함께 자랐으므로 다른 선택은 어디에서 왔습니까?".
머리 뉴런이 냄새 신호를 집어 들었을 때 머리 뉴런이 밝아지는 것을 보는 것 외에도 새로운 시스템은 "Interneurons"를 통해 신호 전달을 추적 할 수 있습니다. 이들은 외부 센서를 네트워크의 나머지 부분 ( "피망 슬롯 뇌")에 연결하고 신호를 기반으로 웜의 움직임을 조정하는 근육 세포로 신호를 보냅니다. 사람들의 수많은 뇌 장애는 신경망이 오작동 할 때 발생하는 것으로 여겨집니다. 어떤 경우에는 오작동이 일상적인 자극에 대한 극적인 과잉 반응이며, 다른 경우에는 중요한 신호에 대한 적절한 반응이 부족합니다. C. el 신경 세포 및 뉴런 네트워크의 작용을 조절하도록 설계된 실험 화합물은 Albrecht의 새로운 시스템을 사용하여 웜에 대해 먼저 테스트 될 수 있습니다. 화합물은 다른 자극과 함께 피망 슬롯 분야에 주입 될 것이며, 피망 슬롯의 신경계의 반응은 이미지화되고 분석 될 수 있습니다..
"우리의 연구의 기초는 생물 의학 공학과 신경 과학을 결합하여 이러한 근본적인 질문에 답하고 인간 장애를 이해하고 결국 치료하는 데 유익한 통찰력을 얻는 것입니다.
웜보기“코를 따르십시오”
이 클립은 냄새가 주입 될 때 이미징 경기장을 통해 움직이는 단일 C. 엘레 간 웜을 보여줍니다. 냄새가 감지되고 피망 슬롯가 반응으로 방향이 바뀌면 머리 근처의 태그 된 뉴런이 빛납니다.
참고 :그래프에서 파란색 트레이스는 신경 형광의 강도를 나타내고 검은 흔적은 음식 냄새의 강도에 대한 피망 슬롯의 위치를 나타냅니다..
