معلومات

مجهر ثلاثي الأبعاد عالي السرعة يلتقط الخلايا العصبية لذبابة الفاكهة أثناء العمل

مجهر ثلاثي الأبعاد عالي السرعة يلتقط الخلايا العصبية لذبابة الفاكهة أثناء العمل

ابتكر باحثون في جامعة كولومبيا مقاطع فيديو ثلاثية الأبعاد رائعة للخلايا العصبية لذبابة الفاكهة أثناء عملها. لتحقيق ذلك ، استخدموا مجهر كولومبيا SCAPE القادر على تصوير الخلايا العصبية بسرعات فائقة.

راجع أيضًا: الفيلم الذري لذوبان الذهب يمكن أن يساعد في تصميم مفاعل الاندماج

لم تتم المهمة فقط من أجل الجماليات. سمحت الصور ثلاثية الأبعاد للباحثين بفحص كيفية قيام خلايا جسم الحشرة بالإبلاغ عن الحركات مرة أخرى إلى الدماغ.

دراسة مواقع الخلايا العصبية

قال ويسلي غروبر ، دكتوراه ، الباحث الرئيسي في معهد مورتيمر ب. زوكرمان للسلوك العقلي في كولومبيا والمؤلف المشارك في البحث.

"لفهم هذه العملية ، نحتاج إلى معرفة الإشارات التي ترسلها الخلايا العصبية بينما كانت اليرقة تزحف حولها دون قيود."

قالت ريبيكا فاديا ، طالبة الدكتوراه في مختبر Grueber والمؤلفة الأولى المشاركة في الورقة: "على الرغم من أنه يمكننا صنع يرقات على خلاياها العصبية بوميض مضيء أثناء إطلاقها ، فقد واجهنا صعوبة كبيرة في تصويرها"

"حتى المجاهر الأسرع لدينا تتطلب تقييد العينة للتحرك ببطء بشكل غير طبيعي ، لذلك لم نتمكن أبدًا من التقاط النشاط العصبي الذي يعكس حركات الحيوان الطبيعية غير المقيدة حتى بدأنا في استخدام SCAPE."

أوضح الباحثون أنه تم إنشاء SCAPE بشكل خاص لتصوير الأشياء في صورة ثلاثية الأبعاد بسرعة كبيرة. وبذلك ، يسمح المجهر بتسجيل وميض الخلايا العصبية داخل يرقات ذبابة الفاكهة في الوقت الفعلي.

تتبع الخلايا التحسسية

أنتجت التجربة كمية هائلة من البيانات. من أجل فهمها ، طور الباحثون خوارزميات تتبعت كل خلية تحسس.

هذه الخلايا عبارة عن مستقبلات حسية تستخدم المنبهات الداخلية لاكتشاف التغيرات في وضع أو حركة الجسم. على هذا النحو ، فهم مسؤولون عن قدرة الحشرة على معرفة موقعها.

قال الدكتور جروبر ، الذي يعمل أيضًا أستاذًا مشاركًا في علم وظائف الأعضاء والخلوية الفيزياء الحيوية وعلم الأعصاب في كلية فاجيلوس للأطباء والجراحين في كولومبيا.

"لقد رأينا ، في الوقت الفعلي ، كيف اشتعلت بعض الخلايا العصبية عندما تمدد جسم الحيوان ، بينما أطلق البعض الآخر عندما ينضغط.

لطالما تكهن العلماء بأن الخلايا التحليلية كانت زائدة عن الحاجة في أدوارها. هذا لأن إيقاف تشغيله سيؤدي إلى حركات أبطأ في الحشرة.

اكتشفت الدراسة الجديدة ، مع ذلك ، أن كل خلية عصبية لها دورها الفريد. أظهرت النتائج أن كل خلية في وضع يمكنها من استشعار جوانب معينة من حركة الحيوانات. على هذا النحو ، كل خلية عصبية ضرورية للحشرة.

الدراسة منشورة في المجلةعلم الأحياء الحالي.


شاهد الفيديو: انتقال السيال العصبي عبر المشتبكات الكيميائية - هكذا تتواصل الخلايا العصبية مع بعضها (كانون الثاني 2022).