Eine neue Methode entwickelt, bei Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) verwendet, der DNA-Sequenzierung, um effizient die Karte long-range-verbindungen zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns. Der Ansatz reduziert die Kosten für die mapping-Gehirn-weiten verbindungen im Vergleich zu herkömmlichen Mikroskopie-basierte Verfahren.
Neurowissenschaftler müssen anatomischen Karten zu verstehen, wie fließen Informationen aus einer region des Gehirns zu einem anderen. “Die Erfassung der zellulären verbindungen zwischen den verschiedenen teilen des Gehirns—das connectome—kann helfen, zeigen, wie das Nervensystem Informationen verarbeitet, und wie fehlerhafte Verdrahtung trägt zu psychischen Erkrankungen und anderen Störungen,” sagt Longwen Huang, ein Postdoc-Forscher in der CSHL Professor Anthony Zador lab. Die Erstellung dieser Karten wurde teuer und zeitaufwendig ist, fordern massive Anstrengungen, die außerhalb der Reichweite für die meisten research-teams.
Forscher in der Regel Folgen Neuronen’ Pfade unter Verwendung von fluoreszenzfarbstoffen an, die verdeutlichen können, wie die einzelnen Zellen Zweig durch ein wirres neuronalen Netzwerk finden und verbinden Sie sich mit Ihre Ziele. Aber, die palette von fluoreszierenden Etiketten geeignet für diese Arbeit begrenzt ist. Forscher injizieren verschiedenen farbigen Farbstoffe in zwei oder drei Teile des Gehirns, dann verfolgen Sie die verbindungen, die aus diesen Regionen. Sie können diesen Vorgang wiederholen, targeting neue Regionen zu visualisieren, zusätzliche verbindungen. Um zum generieren eines Gehirn-weiten Karte, dies muss getan werden, Hunderte Male, mit neuer Forschung, Tiere zu jeder Zeit.
https://www.youtube.com/embed/m8JmyCm991g?color=white
Die Methode entwickelt, in der die Zador lab, genannt ” brain-große individuelle Tier connectome-Sequenzierung (BRICseq), verfolgt einen anderen Ansatz. “Wir haben nicht mehr label-Regionen des Gehirns und Ihre Projektionen mit Farben. Wir bezeichnen Sie mit Nukleotid-Sequenzen”, sagt Huang. Die Kombination der vier Buchstaben des DNA-Codes in kurze “barcodes” erzeugt eine nahezu unendliche Anzahl von labels unterscheiden zu können eine Zelle aus einem anderen, erklärt er. Nach der Kennzeichnung verwenden die Forscher die DNA-Sequenzierung zu analysieren winzige Segmente von Gehirn-Gewebe, die für die Interpretation der einzelnen wiederkehrenden barcode als ein signal von einer Mobilfunkverbindung.
“Die Vielfalt von barcodes ist sehr hoch im Vergleich zu der Anzahl von Farben, die wir verwenden können, in Wissenschaft Forschung. So, jetzt können wir wirklich label eine riesige Menge von Neuronen und Gehirnregionen, pro Tier, die es uns ermöglicht, map-Projektionen aus mehreren Regionen des Gehirns mit Hilfe dieser barcodes”, sagt Huang.
