Amerykańscy naukowcy opracowali mikroskopy do noszenia, które pokazują działanie rdzenia kręgowego na poziomie komórkowym. Jak to możliwe?
Nowa technologia pozwoli poznać rdzeń kręgowy w mikroskali
Rdzeń kręgowy stanowi część ośrodkowego układu nerwowego, który pozwala na przewodzenie bodźców pomiędzy mózgowiem a układem obwodowym. Dzięki niemu ludzie i zwierzęta są w stanie koordynować funkcje ruchowe, oddechowe, a także odczuwać bodźce bólowe. Choć ta wiedza jest znana od wielu lat, badacze nadal nie byli w stanie poznać tego procesu z poziomu komórkowego.
Jednak naukowcom z Salk Institute w San Diego udało się opracować mikroskop do noszenia, który pozwoli poznać i zrozumieć zaawansowane procesy zachodzące w rdzeniu kręgowym. Rozwój takiej technologii może dać również szanse na zapoznanie się z podstawami chorób związanych z chronicznym bólem, świądem, a także mechanizmów związanych ze stwardnieniem rozsianym i zanikowym bocznym.
„Te nowe, nadające się do noszenia mikroskopy pozwalają nam obserwować aktywność nerwów związaną z wrażeniami i ruchem – w regionach i przy prędkościach niedostępnych dla innych technologii o wysokiej rozdzielczości.”
Axel Nimmerjahn, profesor nadzwyczajny i dyrektor Waitt Advanced Biophotonics Center
Jak wyglądają i co pokazują opracowane mikroskopy?
Stworzone przez naukowców mikroskopy osiągają wielkość około 7 na 14 milimetrów i są w stanie wygenerować obraz o wysokiej rozdzielczości, wysokim poziomie kontrastu oraz w kolorze. Utworzone grafiki pokazują wcześniej niemożliwe do dostrzeżenia części rdzenia kręgowego w czasie rzeczywistym. Opracowane urządzenia mogą zostać połączone z implantami mikropryzmatycznymi, co dodatkowo powiększa głębię obrazowania. Mikroskopy są na tyle lekkie, że nadają się do noszenia ich przez myszy podczas testowania.
Badacze pragnęli przede wszystkim zobrazować astrocyty i komórki glejowe, których działanie bezpośrednio wpływa na procesy bólowe. Testy na myszach polegały na wywołaniu bólu poprzez ściskanie ogonów, co pozwoliło na aktywowanie astrocytów oraz generowanie sygnałów, możliwych do zaobserwowania w ich rdzeniu kręgowym.
Dalsze prace nad nową technologią z San Diego mają rozwinąć wiedzę na temat aktywności rdzenia kręgowego oraz przeprowadzić rewolucję w badaniach nad bólem.
