เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ถ่ายภาพการทำงานของสมองของปลาที่เฝ้าดูเหยื่อ
การสังเกตสัญญาณประสาทในแบบเรียลไทม์นำเสนอเหลือบที่สำคัญว่าสมองรับรู้โลกภายนอกอย่างไร ในการศึกษาใหม่นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการติดตามสัญญาณเหล่านี้ในสมองของตัวอ่อน zebrafish โดยใช้เครื่องหมายเรืองแสงที่ละเอียดอ่อน
“ มันเป็นความก้าวหน้า” นักชีววิทยาระดับโมเลกุลและเซลล์ Florian Engert ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวกับ LiveScience "ไม่มีใครสามารถดูกิจกรรมของเซลล์ประสาทด้วยกล้องจุลทรรศน์เรืองแสงในตัวอ่อน zebrafish ว่ายน้ำได้อย่างอิสระ" ด้วยความละเอียดที่ดีเช่นนี้
หัวดูผ่าน
zebrafish ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาพันธุศาสตร์และการพัฒนาในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ตัวอ่อนของพวกเขาเหมาะสำหรับการทำให้ประสาทเพราะพวกเขามีหัวโปร่งแสงและนักวิทยาศาสตร์สามารถมองเข้าไปในสมองของพวกเขาอย่างแท้จริง
เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นในปลาเหล่านั้นนักวิจัยได้พัฒนาโปรตีนที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเรียกว่า GCAMP7A ซึ่งสว่างขึ้นภายใต้กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงเมื่อเซลล์ประสาทหรือเซลล์สมองไฟ zebrafish transgenic ได้รับการอบรมเพื่อแสดงโปรตีนนี้ในบริเวณสมองที่เรียกว่า tectum optic ซึ่งควบคุมการเคลื่อนไหวของดวงตาเมื่อสัตว์เห็นบางสิ่งบางอย่างเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมของมัน
ในการทดลองครั้งเดียวนักวิทยาศาสตร์ถ่ายภาพสมองของตัวอ่อนปลาดัดแปรพันธุกรรมขณะที่ดูจุดบนหน้าจอที่กระพริบเปิดและปิดหรือเคลื่อนที่ไปมา ภายใต้กล้องจุลทรรศน์สัญญาณที่ส่องผ่านสมองของปลาสะท้อนการเคลื่อนไหวของจุด [ดูวิดีโอสมองของปลา]
ถัดไปสดพารามิเตอร์- เหยื่อ zebrafish - ถูกวางไว้ในสายตาของปลาที่ถูกตรึง อีกครั้งสัญญาณของระบบประสาทสามารถมองเห็นการซิปรอบสมองของปลาเพื่อติดตามการเคลื่อนไหวของ Paramecium อย่างไรก็ตามไม่พบสัญญาณเมื่อ paramecium ไม่เคลื่อนไหว
สุดท้ายมีการวาง paramecium ในจานที่มีตัวอ่อน zebrafish ที่ได้รับอนุญาตให้ว่ายน้ำได้อย่างอิสระล่าเหยื่อของมัน นักวิจัยทำแผนที่การทำงานของสมองของปลาในขณะที่มันเป็นศูนย์ใน paramecium และว่ายน้ำเข้าหามัน
เข้าใจพฤติกรรมสมอง
วิธีการใหม่จะช่วยปรับปรุงความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์วงจรสมองเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่กินสัตว์อื่นนักวิจัยรายงานออนไลน์วันนี้ (31 มกราคม) ในวารสารชีววิทยาปัจจุบัน ระบบสามารถใช้ในการถ่ายภาพพื้นที่สมองอื่น ๆ เช่นกันช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตเซลล์ประสาทมีส่วนร่วมในพฤติกรรมและการเคลื่อนไหว
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพการทำงานของสมองเซลล์เดี่ยวใน Zebrafish แต่การศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่ทำในปลาว่ายน้ำได้อย่างอิสระรับรู้วัตถุธรรมชาติ “ เทคโนโลยีสำหรับการศึกษา zebrafish กำลังเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว” โจเซฟเฟตโตนักประสาทวิทยากล่าวในอีเมลถึง LiveScience Fetcho ทำงานถ่ายภาพก่อนหน้านี้บางส่วน แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่
ยิ่งคนใกล้ชิดสามารถเปิดเผยรูปแบบของกิจกรรมของเซลล์ประสาทในสัตว์ที่มีพฤติกรรมได้อย่างอิสระมากเท่าใดรูปแบบจะเป็นตัวแทนของพฤติกรรมที่เป็นธรรมชาติมากขึ้น Fetcho กล่าว
ติดตาม Livescience บน Twitter@livescience- เรายังอยู่ด้วยFacebook-Google+-
