Zobrazowano 1 640 neuronów: Nowy 3,5-gramowy mikroskop MiniXL pozwala naukowcom obserwować wiele obszarów mózgu jednocześnie
Przez lata naukowcy badający neuronalne podstawy zachowania u myszy stawali przed trudnym wyborem. Istniejące miniaturowe mikroskopy albo miały bardzo małe pole widzenia, ograniczając je do obserwacji pojedynczego małego skrawka tkanki mózgowej, albo były zbyt ciężkie, aby myszy mogły zachowywać się naturalnie. Utrudniało to badanie, w jaki sposób różne regiony mózgu koordynują się w celu wytworzenia złożonych zachowań, takich jak interakcje społeczne lub tworzenie pamięci.
Teraz Miniscope extra Large FOV (MiniXL), miniskop montowany na głowie o wadze 3,5 g, przesuwa granice neuronauki po udanym obrazowaniu 1640 neuronów w polu widzenia o średnicy 3,5 mm - 9 razy większym niż jego poprzednik o powierzchni 1 mm². Urządzenie śledziło 44-53% komórek miejsca w hipokampie CA1 na 2-metrowej liniowej ścieżce, obrazowało lewą i prawą przyśrodkową korę przedczołową (mPFC) oraz mPFC z jądrem półleżącym (NAc) podczas interakcji społecznych u myszy, wykorzystując 5-megapikselowy czujnik CMOS i pojedynczy kabel koncentryczny 0,3 mm do przesyłania strumieniowego danych. Osiągnięcie to zostało ogłoszone 11 czerwca 2025 roku.
Jego poprzednicy: Miniscope V4 i MiniLFOV, były albo zbyt ciężkie, albo zbyt słabe. MiniLFOV był w stanie obrazować ~2000 neuronów jednocześnie, ale ważył 13,9 g. Miniscope V4 ważył 2,6 g, ale był w stanie obrazować tylko ~200 neuronów jednocześnie. Można powiedzieć, że Miniscope Extra Large FOV (MiniXL) odegrał rolę Immanuela Kanta świata miniskopów, z powodzeniem godząc mocne i słabe strony swoich poprzedników.
Oto jak wypada w porównaniu do swoich poprzedników (Miniscope V4 i MiniLFOV):
| Funkcja | MiniXL (nowość) | Miniscope V4 | MiniLFOV |
|---|---|---|---|
| Masa (g) | 3,5 | 2,6 | 13,9 |
| FOV | około 10 mm² | 1 mm² | 9,72 mm² |
| Obrazowane neurony | 1640 w 3 sesjach | ~200 | ~2000 |
| Min. zwierzę (wielkość) | Myszy | Myszy | Szczury |
Jego zdolność do obrazowania w dwóch regionach, podkreślona tutaj przez jednoczesne obrazowanie mPFC i NAc, odpowiada na krytyczne zapotrzebowanie na narzędzia, które mogą badać neuronalne podstawy zachowań koordynowanych przez wiele regionów mózgu - zespół badawczy UCLA.
Poza specyfikacjami technicznymi, kolejnym interesującym aspektem MiniXL jest jego konstrukcja open-source. W ramach projektu UCLA Miniscope wszystkie pliki projektowe i dokumentacja są swobodnie udostępniane online, co ma na celu obniżenie barier technicznych i ekonomicznych oraz przyspieszenie badań neuronaukowych na całym świecie.
Podczas gdy technologia ta stanowi skok w badaniach laboratoryjnych, jej zastosowanie w medycynie ludzkiej jest wciąż odległą perspektywą.
Źródło(a)
Science Advances i LABmaker: Miniscope V4 i MiniLFOV
