Zajrzeć w głąb mózgu – nowe techniki oczyszczania optycznego i obrazowania z zastosowaniem mikroskopu arkusza światła

Abstrakt

Zrozumienie działania mózgu jest jednym z największych wyzwań współczesnej neurobiologii. W osiągnięciu tego celu bardzo pomogłaby metoda obrazowania całego mózgu z przynajmniej komórkową rozdzielczością, jednocześnie zachowująca jego trójwymiarową strukturę i połączenia pomiędzy poszczególnymi obszarami. Większość dostępnych obecnie wysokorozdzielczych technik obrazowania polega na obrazowaniu cienkich skrawków jeden po drugim i rekonstrukcji obrazu większych obszarów. To podejście jest jednak pracochłonne i obarczone błędami. Opracowane ostatnio metody optycznego oczyszczania tkanki pozwalają otrzymać przezroczyste mózgi, które mogą być obrazowane w całości przy pomocy mikroskopu opartego na arkuszu światła. W niniejszej pracy omówione są najpopularniejsze metody oczyszczania optycznego z uwzględnieniem ich mechanizmu działania oraz mocnych i słabych stron. Opisujemy również mikroskopię opartą na arkuszu światła i jej zastosowanie w obrazowaniu całego mózgu. Na koniec podajemy przykłady opisanych w literaturze doświadczeń z neurobiologii i innych dziedzin, w których wykorzystano metody oczyszczania tkanek i mikroskopię opartą na arkuszu światła.