CNRS in collaborazione scienziati hanno sviluppato una nuova tecnica per l'imaging in vivo della funzione neuronale utilizzando bioluminescenza, sulla base di un GFP-aequorina proteina di fusione.
Questa tecnica di imaging permette il controllo delle attività neuronale (e, più specificamente, l'attività di calcio), in tempo reale e in vivo, sia in un piccolo gruppo di neuroni nel cervello o nel suo complesso.
La partecipazione allo sviluppo sono stati L'Unità Embriologia Molecolare (CNRS / Institut Pasteur) in collaborazione con il Cellulare e Molecolare Neurobiologia Laboratory (CNRS) e il Laboratorio di Neurobiologia per l'apprendimento, memoria e della comunicazione (CNRS / Università Paris-Sud).
La tecnica di imaging si avvale di un nuovo romanzo, GFP-aequorina indicatore / tracciante. Questo è un calcio-sensibile proteine, che in presenza del suo co-fattore, coelenterazine, emette luce (un fotone) quando c'è un cambiamento per la concentrazione di calcio in una cella, ad esempio, a seguito di attivazione neuronale. In questo modo è possibile seguire l'attività neuronale dei neuroni, o anche di tracciare in una rete di neuroni. Inoltre, questo approccio poco invasivo e non tossico consente la registrazione dell'attività neuronale per periodi di diverse ore. E 'così possibile monitorare l'attività cerebrale di un moscerino della frutta Drosophila per 24 o addirittura 48 ore.
A causa di queste caratteristiche, il nuovo tracciante in grado di dimostrare nuovi fenomeni fisiologici relativi all'attività di calcio. In tal modo l'attivazione da nicotina dei corpi peduncolata (una struttura importante per l'apprendimento e la memoria olfattiva in Drosophila) induce una risposta secondaria che è ritardata di circa 10 o 15 minuti a livello neuronale proiezioni assonale. E 'quindi probabile che questa nuova risposta (fino ad allora del tutto insospettato) interviene nell'apprendimento e fenomeni di memoria.
Inoltre, usando questa tecnica di imaging, è stato possibile registrare i neuroni nel corpo ellissoide, una struttura coinvolta nella regolazione dell'attività locomotoria. Questa struttura è profondamente radicata nel centro del cervello e non è mai stato studiato fisiologicamente perché era sempre inaccessibile agli standard, di tipo marcatori fluorescenti. Tali registrazioni del corpo ellissoide hanno così dimostrato la grande sensibilità di questo nuovo approccio, pur convalidando l'accesso a tutte le strutture, anche quelli situati in profondità nel cervello. Sarà quindi possibile studiare tutti i neuroni o strutture cerebrali utilizzando questo approccio.