De wetenschappers van CNRS in samenwerking hebben een nieuwe techniek voor de weergave in vivo van neuronendiefunctie gebruikend bioluminescentie ontwikkeld, op een de fusieproteïne van GFP-Aequorin wordt gebaseerd.
Deze weergavetechniek laat de controle van neuronenactiviteit (en specifieker, calciumactiviteit), in real time en levend, in of een kleine groep neuronen of in de hersenen toe als geheel.
Namen aan de ontwikkeling deel de Moleculaire Eenheid van de Embryologie (CNRS/Institut Pasteur) in samenwerking met het Cellulaire en Moleculaire Laboratorium van de Neurobiologie (CNRS) en het Laboratorium van de Neurobiologie voor het Leren, Geheugen en Mededeling (CNRS/University Parijs-Sud).
De nieuwe weergavetechniek wendt een nieuwe, teller van GFP-Aequorin/een traceur aan. Dit is een calcium-gevoelige proteïne, die in aanwezigheid van zijn cofactor, coelenterazine, licht (een foton) zal uitzenden wanneer er een verandering in de calciumconcentratie in een cel is; bijvoorbeeld, na neuronenactivering. Dit maakt het mogelijk om neuronenactiviteit in neuronen te volgen, of zelfs het te vinden in een netwerk van neuronen. Voorts staat deze weinig-invasieve en niet-toxische benadering de opname van neuronenactiviteit over periodes van verscheidene uren toe. Het is zo mogelijk om de hersenactiviteit van een fruitvlieg van het Fruitvliegje 24 of zelfs 48 uren te controleren.
Wegens deze kenmerken, kan de nieuwe traceur nieuwe fysiologische fenomenen aantonen met betrekking tot calciumactiviteit. Aldus veroorzaakt de activering door nicotine van pedunculateorganismen (een belangrijke structuur voor het leren en reukgeheugen in het Fruitvliegje) een secundaire reactie die tegen ongeveer 10 tot 15 minuten op het niveau van neuronenaxonalprojecties wordt vertraagd. Het is daarom waarschijnlijk dat deze nieuwe totaal onverdachte reactie (tot nu toe) in het leren en geheugenfenomenen tussenbeide komt.
Voorts gebruikend deze weergavetechniek, is het mogelijk geweest om neuronen in het ellipsoïdelichaam, een structuur te registreren betrokken bij het regelen van voortbewegingsactiviteit. Deze structuur wordt diep ingebed in het centrum van de hersenen en fysiologisch nooit bestudeerd omdat het altijd ontoegankelijk volgens norm, fluorescent-typetellers was. Dergelijke opnamen van het ellipsoïdelichaam hebben zo de aanzienlijke gevoeligheid van deze nieuwe benadering, terwijl het bevestigen van toegang tot alle structuren aangetoond, zelfs die diep gevestigd in de hersenen. Het zal daarom mogelijk zijn om alle neuronen of hersenstructuren te bestuderen die deze benadering gebruiken.