神経科学者はウルトラとの神経伝達を研究しています

2023 年 6 月 20 日

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ライプニツ光技術研究所 eV

神経構造の活動や神経細胞の相互作用を調査するには、繊細な脳深部組織から画像を提供する低侵襲技術が必要です。 ライプニツ IPHT の参加を得て国際チームによって開発された新しい髪の毛ほどの細さの内視鏡は、非常に穏やかで詳細な観察を約束し、脳の領域を詳細に調査し、重篤な疾患の発症と進行を研究できる可能性を提供します。神経疾患。

この機器は、神経科学者がこれらの衰弱性の状態と戦うための新しい戦略を定義するのに役立つと期待されています。 研究者らはその結果をNature Communications誌に発表した。

自閉症、てんかん、アルツハイマー病、パーキンソン病などの神経疾患はまだ十分に理解されていません。 したがって、これらの病気を予防、治療、または軽減することは依然として大きな課題です。 これらの病気の原因と起源をより深く理解し、目的に合わせた治療法を開発および監視するには、脳の非常に深い構造に位置することが多い影響を受けた神経細胞が脳内でどのように動作するかを解読し、研究することが重要です。生物全体の自然な複雑さ。

神経科学者は小動物モデルでこれらの状態を調査し、低侵襲内視鏡技術を活用して脳深部の構造を研究しています。 この目的を達成するために、ドイツのイエナにあるライプニッツ光技術研究所 (ライプニッツ IPHT) の科学者たちは、チェコ共和国のブルノにあるチェコ科学アカデミー科学機器研究所の複雑フォトニクスのチームと協力して、新しい研究に取り組んでいます。繊維ベースのアプローチ。

直径わずか 110 マイクロメートルのこの内視鏡は人間の髪の毛とほぼ同じ細さで、前例のない組織深さおよび細胞内レベルでの画像の取得を可能にします。 これにより、以前はアクセスが困難であった深部に存在する脳構造の研究が可能になるだけでなく、脳内の個々のニューロンのニューロン接続やシグナル伝達活動を正確に研究することも可能になります。

「内視鏡システムの中心には、プローブとして機能する極細の光グラスファイバーがあります。デジタルホログラフィーを使用すると、高解像度、歪みのない、高解像度で個々の細胞や血管を画像化し、視覚化することができます。」 「コントラスト。髪の毛のように薄い内視鏡設計により、周囲の組織を損傷することなく、極めて非外傷性の生体内検査が可能になります」と、ライプニッツ IPHT の繊維研究技術研究部門の責任者であるトマーシュ・チシュマール教授は説明します。楽器。

生体内神経科学研究で使用される従来の内視鏡ソリューションは、通常、一方の端からもう一方の端まで画像を伝える特殊なロッド レンズ (GRIN) を使用します。 そのフットプリントにより、それらは組織損傷の大きなリスクをもたらし、神経科学研究の妥当性に重大な影響を与える可能性があります。 新しく開発されたホログラフィック内視鏡は、単一のマルチモード光ファイバーをイメージング プローブとして使用することでこの欠点を克服し、敏感な脳領域を視覚化するための最も侵襲性の低い方法となっています。