Beyni şimdiye kadar görülmemiş şekilde çözünürlük ve hız kazandırarak görüntülemenin bir yolu bulundu. Bu yaklaşım sayesinde nöronlar bulunabilir, aralarındaki bağlantıyı izleyebilir ve büyük hacimli beyin dokusu üzerinde nöronların içindeki hücre bölümlerini görselleştirebilir. Teknoloji, beyin dokusunu genişletmek için bir yöntemi birleştirerek, yüksek çözünürlüklü görüntülerde kafesi hafif yaprak mikroskopsu olarak bilinen hızlı bir 3-D tekniğini mümkün kılar.
Araştırmacılar bu yeni teknikle, meyve beyninin tamamını ve fare beyninin büyük bölümlerini daha önce mümkün olandan daha hızlı görüntülemek için kullanabileceklerini gösterdi. Bu yöntem beyin içindeki büyük ölçekli devreleri haritalamalarına izin verirken, aynı zamanda bireysel nöronların fonksiyonlarına dair benzersiz bir içgörü sunuyor. Boyden, “Geniş ışık mikroskobu işlemi ile birlikte kafesi ışık levha mikroskopisini kullanarak, artık biyomoleküllerin nano ölçekli şeklini kaybetmeden büyük ölçekte görüntüleyebiliriz” dedi.
Büyük Ölçekli Görüntüleme Sağlayabilir
Boyden’in laboratuarı sıradan bir ışık mikroskobu kullanarak çok yüksek çözünürlüklü beyin dokusu görüntüleri üretmenin bir yolunu geliştirdi. Teknikleri, görüntülemeden önce dokuyu genişletmeye dayanarak, dokuyu yaklaşık 60 nanometre çözünürlükte görüntülemelerine izin verir. Önceden, bu tür bir görüntüleme yalnızca süper çözünürlüklü mikroskoplar olarak bilinen pahalı, yüksek çözünürlüklü mikroskoplarla elde edilebilirdi.Genişletilmiş doku örneklerinin görüntülenmesi, örnek başına onlarca terabayta kadar büyük miktarlarda veri üretir. Bu nedenle araştırmacılar, verileri daha küçük parçalara ayırabilecek, analiz edebilecek ve tekrar bir araya getirebilecek yüksek derecede paralelleştirilmiş bilgisayarlı görüntü işleme teknikleri geliştirdiler.
Sinir sisteminde bulunan en yaygın uyarıcı nöronlardan biri olan piramidal hücreler olarak bilinen bir tür nörona odaklanıldı. Bu yapılar arasındaki sinapsları veya bağlantıları bulmak için hücrelerin presinaptik ve postsinaptik bölgelerinde bulunan proteinleri etiketlediler.Bu teknik, beyin dokusunu diğer organizmalarında analiz etmek için kullanılabileceğini gösterdi. Birden fazla hayvanı karşılaştırarak, her bir hayvanın koku devresindeki sinaptik bobinlerin sayıları ve düzenlemelerinde de farklılıklar bulundu.
