Les chercheurs produisent la technologie non envahissante qui trouve quand incendie de cellules nerveuses

Les chercheurs à l'Université de Stanford, Palo Alto, la Californie, ont produit une technologie non envahissante qui trouve quand incendie de cellules nerveuses basé sur des changements de forme. La méthode pourrait être employée pour observer l'activité de nerf dans les parties lumière-accessibles du fuselage, telles que l'oeil, qui permettrait des médecins surveille quantitativement le fonctionnement visuel au niveau cellulaire. L'étude était publiée dans la lumière de tourillon : La Science et applications. Le travail a été financé par l'institut national d'oeil, une partie des instituts de la santé nationaux.

Quand incendie de nerfs, il y a un changement du potentiel électrique (tension de transmembrane) dans la cellule. Les techniques actuelles pour surveiller l'activité de nerf sont invasives - l'exigence des électrodes a mis près des nerfs ou des bornes fluorescentes insérées dans la cellule. Mais une technique neuve, développée par l'équipe de Stanford, au lieu de cela tire profit d'un effet secondaire de ce changement de tension. Comme incendies de cellule nerveuse, la membrane des cellules devient temporairement légèrement plus raide, menant à un arrondissage de la forme des cellules. Ces modifications de forme de cellules peuvent être captées par la représentation interférométrique (de phase), qui détecte l'altération dans la la lumière réussissant par la cellule ou étant réfléchie de sa surface.

Les pinces Ling, Ph.D., et collègues dans le laboratoire de Daniel Palanker, Ph.D., chez Stanford ont construit un microscope interférométrique équipé d'une caméra à grande vitesse qui rassemble 50.000 images par seconde. Cette vitesse est importante parce que les changements de la forme de cellules sont subtile, tellement là est très peu de signe comparé pour ébruiter dans les images. Avec la représentation ultra-rapide, les chercheurs peuvent combiner 50 bâtis ensemble dans les accumulations, faisant la moyenne à l'extérieur du bruit et augmentant la force du signe. Ils ont également conçu un algorithme nouvel qui trouverait des régions instructives (c.-à-d. les pièces des cellules qui déménagent plus) et amplifient le signe davantage.

« Il est très difficile voir cette modification de forme de nanomètre-écaille, » a dit Palanker, « mais avec la représentation quantitative ultra-rapide de phase, elle s'avère réellement être visible. »

Utilisant une assiette des cellules qui avaient été conçues pour allumer comme des neurones, les chercheurs comparés leur méthode aux mesures classiques et électrode électrode d'allumer de neurones. Les enregistrements de leur microscope ont avec précision apparié les signes électriques détectés par les électrodes.

Le projet fait partie d'une plus grande collaboration financée par les objectifs audacieux des NEI initiatiques pour le médicament régénérateur, un programme que les objectifs pour remettre la visibilité ont détruit en raison des blessures ou de la maladie rétiniennes. L'objectif éventuel du projet est d'employer cette technologie pour trouver des signes réussir par le nerf optique, ou même signes de différentes cellules nerveuses dans la rétine. La surveillance directe des nerfs dans l'oeil aidera des chercheurs à concevoir et vérifier des traitements neufs pour remettre le fonctionnement visuel.

« Notre tâche dans cette concession commune était établissement des faits fondamentaux--comment rapidement et combien les cellules déménagent pendant le potentiel d'action--et pour concevoir les meilleures stratégies techniques pour que le système soit alors employé chez l'homme, » a dit Palanker. « Je pense que cet article sera une référence solide concernant des effets mécaniques en cellules quand elles allument. »

Avançant, les membres de l'équipe, y compris l'investigateur principal de la concession, Austin Roorda, Ph.D., Université de Californie, Berkeley, détermineront comment employer cette technique avec la tomographie optique de cohérence, un type de technologie de l'image utilisé généralement pour concevoir l'arrière de l'oeil.

« Les techniques non envahissantes, tout-optiques, neurales d'enregistrement comme ceux qui sont frayées un chemin par M. Palanker et son équipe sont très passionnantes parce que, à la différence d'autres méthodes, ceux-ci peuvent potentiellement être employés dans les yeux humains, » ont dit Roorda. « Ces développements donnent la promesse pendant un jour où nous pouvons étudier des rétinopathies dans l'être humain sur une échelle cellulaire et évaluer les demandes de règlement pour les corriger. »

Source : https://nei.nih.gov/content/researchers-design-technology-sees-nerve-cells-fire