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Molecole di acqua di uso degli scienziati per tenere la carreggiata attività elettrica delle cellule nervose

I ricercatori al Ecole Polytechnique Fédérale de Losanna hanno scoperto un nuovo modo riflettere l'attività elettrica in cellule nervose - osservando il comportamento delle molecole di acqua che circondano le membrane di un neurone.

Acqua ed il cervello - un

Tatiana Shepeleva | Shutterstock

Finora, il solo modo riflettere l'attività di un neurone era di iniettare i fluorophores nella regione del cervello di interesse o di fissare gli elettrodi a. Tuttavia, i fluorophores possono essere tossici e gli elettrodi possono causare il danno di un neurone.

I neuroni comunicano attraverso i segnali elettrochimici che sono inviati lungo gli assoni. Per inviare questo segnale, il neurone permette che gli ioni trasferiscano attraverso la membrana cellulare attraverso i canali ionici.

Ciò genera una differenza di potenziale elettrica fra l'interno e l'esterno del neurone, citati come il potenziale di membrana.

Facendo uso dei modelli del mouse, il professor Sylvie Roke ed i colleghi ora hanno trovato un modo tenere la carreggiata i cambiamenti nel potenziale di membrana e studiare i cambiamenti continui dello ione esaminando le interazioni che hanno luogo fra le molecole di acqua e le membrane neurali.

I neuroni sono circondati dalle molecole di acqua, che cambiano l'orientamento in presenza di una carica elettrica. Quando il potenziale di membrana cambia, le molecole di acqua riorienteranno - e possiamo osservare quello.„

Il professor Sylvie Roke, ricercatore del cavo

Come riportato nelle comunicazioni della natura del giornale, il gruppo ha sottoposto i neuroni ad un afflusso rapido degli ioni del potassio per cambiare il potenziale di membrana. Canali ionici aperti per lasciare gli ioni passare da parte a parte. L'afflusso dello ione poi è stato interrotto, che ha indotto i neuroni a rilasciare gli ioni che avevano preso.

Per riflettere questa attività elettrica, il gruppo ha sondato le membrane di un neurone facendo uso di due raggi laser per illuminare i neuroni.

I due raggi laser, che erano della stessa frequenza, consistono degli impulsi del laser di femtosecondo che fanno le molecole di acqua che circondano la membrana per emettere i fotoni di una frequenza differente, chiamati indicatore luminoso secondo armonico.

Vediamo sia le implicazioni fondamentali che applicate della nostra ricerca. Non solo può aiutarci a capire i meccanismi che il cervello usa per inviare ad informazioni, ma potrebbe anche fare appello a alle ditte farmaceutiche interessate a prova di prodotto in vitro. Ed ora abbiamo indicato che possiamo analizzare un singolo neurone o qualsiasi numero di neuroni per volta.„

Il professor Sylvie Roke, ricercatore del cavo

Sally Robertson

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Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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