Home Sains & Teknologi Menangkap Citra Sinyal Listik Neuron di Otak

Menangkap Citra Sinyal Listik Neuron di Otak

52
0

Tubuh kita menggunakan listrik. Neuron mengirimkan sinyal listrik yang cepat melalui otak dan anggota tubuh secara konstan, sehingga memungkinkan kita untuk berpikir, bergerak, dan hidup. 

Sekarang para ilmuwan telah menciptakan kamera yang cukup cepat untuk menangkap gambar sinyal listrik ini; kamera dapat mengambil hingga 3.000 gambar otak tikus setiap detik, dan untuk pertama kalinya, telah merekam impuls listrik ketika mereka melewati neuron. 

Temuan telah dilaporkan dalam Nature Methods,  dan neuron dapat dilihat menembak dalam video berikut.

“Ini benar-benar mengasyikkan karena kita sekarang dapat melakukan sesuatu yang orang tidak sanggup lakukan sebelumnya,” kata ketua peneliti Na Ji, seorang profesor fisika di Universitas California, Berkeley dan biologi molekuler dan sel.

Teknik pencitraan telah membawa pemindaian laser bersama-sama dengan mikroskop fluoresensi dua-foton untuk menangkap sel-sel sepotong dua dimensi neokorteks tikus dalam aksi. Para ilmuwan sekarang dapat mempelajari sinyal listrik normal ketika mereka bergerak melalui otak, dan mendapatkan wawasan tentang apa yang salah dengan impuls-impuls ini pada penyakit. Para peneliti akan dapat melacak penerimaan sinyal sel otak dari sel otak lain, apakah mereka memicu neuron penerima untuk menembak atau tidak; apa yang disebut input sub-ambang dapat merangsang atau menghambat neuron, dan diambil bersama-sama, termasuk apakah mungkin atau tidak mungkin merangsang neuron untuk menembak ke neuron lain.

Melalui alat ini, para ilmuwan harus menempelkan elektroda ke jaringan dan merekam sinyal listrik ketika mereka bergerak melalui neuron. Teknik ini dapat menemukan neuron yang tepat yang menembak dan mengikuti sinyalnya.

“Dalam penyakit, banyak hal yang terjadi, bahkan sebelum Anda dapat melihat neuron ditembakkan, seperti semua peristiwa subthreshold,” kata Ji, anggota dari Helen Wills Neuroscience Institute UC Berkeley. “Kami tidak pernah melihat bagaimana suatu penyakit akan berubah dengan input subthreshold. Sekarang, kami memiliki pegangan untuk mengatasinya.”

Ji dan rekannya juga melaporkan metode baru untuk pencitraan pensinyalan kalsium di hampir seluruh belahan otak tikus.

“Ini adalah pertama kalinya seseorang menunjukkan dalam tiga dimensi aktivitas saraf volume otak yang begitu besar sekaligus, yang jauh melampaui apa yang dapat dilakukan elektroda,” kata Ji. “Lebih jauh, pendekatan pencitraan kami memberi kami kemampuan untuk menyelesaikan sinapsis dari setiap neuron.”

Ji ingin belajar lebih banyak tentang bagaimana neuron berinteraksi. Sel-sel saraf bertemu dan berkomunikasi satu sama lain di sinapsis, dan mempelajari bintik-bintik itu penting jika kita ingin memahami penyakit otak.

“Dalam gangguan otak, termasuk penyakit neurodegenerative, bukan hanya satu neuron atau beberapa neuron yang sakit,” kata Ji. “Jadi, jika Anda benar-benar ingin memahami penyakit-penyakit ini, Anda ingin dapat melihat sebanyak mungkin neuron di berbagai daerah otak. Dengan metode ini, kita bisa mendapatkan gambaran yang lebih global tentang apa yang terjadi di otak. “

“Sebagai cara untuk memahami otak, impian saya adalah menggabungkan teknik-teknik mikroskop ini untuk mendapatkan resolusi spasial submikron sehingga kita dapat melihat sinapsis, resolusi waktu milidetik untuk pencitraan tegangan, dan melihat semua ini jauh di dalam otak,” tambahnya. . “Apa yang rumit dan menantang tentang otak adalah bahwa, jika Anda hanya melakukan satu bagian optik, dengan cara Anda tidak mendapatkan gambaran yang lengkap, karena jaringan saraf sangat banyak tiga dimensi.”

Sumber:  AAAS/Eurekalert! via University of California BerkeleyNature Methods

Print Friendly, PDF & Email

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here