STREDA 24. októbra 2012
Tím neurovedcov z laboratória Cold Spring Harbor (New York) navrhol nový revolučný spôsob, ako určiť potenciál neuronálnej konektivity („connectome“) celého mozgu myši, v eseji uverejnenej v časopise „PLoS Biology“. '.
Cieľom tímu, ktorý vedie profesor Anthony Zador, je poskytnúť úplný opis neuronálnej konektivity. V súčasnosti je jediný spôsob získavania týchto informácií s vysokou presnosťou založený na vyšetrení synapsie každej bunky pomocou elektrónovej mikroskopie; Táto metóda je však pomalá, nákladná a vyžaduje si veľa práce.
Zador a jeho spolupracovníci teraz navrhli vysoko výkonné sekvenovanie DNA na testovanie konektivity neurónových obvodov v rovnakom rozlíšení ako v prípade jednotlivých neurónov. Podľa výskumníka „máme v úmysle to urobiť prostredníctvom procesu, ktorý vyvíjame, nazývaného BOINC: čiarový kód každého z neurálnych spojení.“
Návrh prichádza v čase, keď niekoľko vedeckých tímov v Spojených štátoch napreduje v úsilí o mapovanie mozgových spojení u cicavcov. Tieto štúdie používajú injekcie stopovacích farbív alebo vírusov na mapovanie nervovej konektivity v mezoskopickom meradle - rozlíšenie v strednom rozsahu, ktoré umožňuje sledovať neurónové vlákna medzi oblasťami mozgu.
Tím Zadora však chce sledovať konektivitu za vyššie uvedeným mezoskopickým meradlom na úrovni synaptických kontaktov medzi pármi jednotlivých neurónov. Technika čiarového kódu BOINC môže podľa Zadora „poskytnúť okamžitý prehľad o procesoch vykonaných obvodom“. Na druhej strane metóda BOINC sľubuje, že bude oveľa rýchlejšia a lacnejšia ako prístupy založené na elektrónovej mikroskopii.
Metóda BOINC pozostáva z troch krokov. Po prvé, každý neurón je označený špecifickým čiarovým kódom DNA - čiarový kód pozostávajúci iba z 20 náhodných „písmen“ DNA môže označiť miliardu neurónov, čo je omnoho viac ako mozgu myši.,
Druhý krok je zameraný na neuróny, ktoré sú synapticky spojené a ich príslušné asociácie čiarových kódov. Dosahuje sa to vírusom, napríklad vírusom pseudorabies, ktorý môže prostredníctvom synapsií prenášať genetický materiál. „Na zdieľanie čiarových kódov pomocou synapsií musí byť vírus navrhnutý tak, aby prenášal čiarový kód vo svojej vlastnej genetickej sekvencii, “ vysvetľuje Zador, „po tom, čo sa vírus rozšíri synapsiami. neurón končí taškou s čiarovým kódom, ktorá obsahuje vlastný kód a kódy jeho synapticky spojených partnerov. ““
Tretí krok spôsobu spočíva v spojení čiarových kódov synapticky spojených neurónov za vzniku jednotlivých kúskov DNA, ktoré je možné potom prečítať pomocou vysoko výkonných metód sekvencovania. Tieto sekvencie dvojitých čiarových kódov sa môžu vypočítať výpočtovo, aby sa odhalila schéma synaptického zapojenia mozgu.
Spoločne, Zador hovorí, že ak BOINC prejde testovacou fázou, ponúkne lacný a rýchly spôsob mapovania konektómu vrátane mozgových komplexov cicavcov.
Zdroj:
Tagy:
Psychológia Odhlásiť Sa zdravie
Tím neurovedcov z laboratória Cold Spring Harbor (New York) navrhol nový revolučný spôsob, ako určiť potenciál neuronálnej konektivity („connectome“) celého mozgu myši, v eseji uverejnenej v časopise „PLoS Biology“. '.
Cieľom tímu, ktorý vedie profesor Anthony Zador, je poskytnúť úplný opis neuronálnej konektivity. V súčasnosti je jediný spôsob získavania týchto informácií s vysokou presnosťou založený na vyšetrení synapsie každej bunky pomocou elektrónovej mikroskopie; Táto metóda je však pomalá, nákladná a vyžaduje si veľa práce.
Zador a jeho spolupracovníci teraz navrhli vysoko výkonné sekvenovanie DNA na testovanie konektivity neurónových obvodov v rovnakom rozlíšení ako v prípade jednotlivých neurónov. Podľa výskumníka „máme v úmysle to urobiť prostredníctvom procesu, ktorý vyvíjame, nazývaného BOINC: čiarový kód každého z neurálnych spojení.“
Návrh prichádza v čase, keď niekoľko vedeckých tímov v Spojených štátoch napreduje v úsilí o mapovanie mozgových spojení u cicavcov. Tieto štúdie používajú injekcie stopovacích farbív alebo vírusov na mapovanie nervovej konektivity v mezoskopickom meradle - rozlíšenie v strednom rozsahu, ktoré umožňuje sledovať neurónové vlákna medzi oblasťami mozgu.
Tím Zadora však chce sledovať konektivitu za vyššie uvedeným mezoskopickým meradlom na úrovni synaptických kontaktov medzi pármi jednotlivých neurónov. Technika čiarového kódu BOINC môže podľa Zadora „poskytnúť okamžitý prehľad o procesoch vykonaných obvodom“. Na druhej strane metóda BOINC sľubuje, že bude oveľa rýchlejšia a lacnejšia ako prístupy založené na elektrónovej mikroskopii.
Metóda BOINC pozostáva z troch krokov. Po prvé, každý neurón je označený špecifickým čiarovým kódom DNA - čiarový kód pozostávajúci iba z 20 náhodných „písmen“ DNA môže označiť miliardu neurónov, čo je omnoho viac ako mozgu myši.,
Druhý krok je zameraný na neuróny, ktoré sú synapticky spojené a ich príslušné asociácie čiarových kódov. Dosahuje sa to vírusom, napríklad vírusom pseudorabies, ktorý môže prostredníctvom synapsií prenášať genetický materiál. „Na zdieľanie čiarových kódov pomocou synapsií musí byť vírus navrhnutý tak, aby prenášal čiarový kód vo svojej vlastnej genetickej sekvencii, “ vysvetľuje Zador, „po tom, čo sa vírus rozšíri synapsiami. neurón končí taškou s čiarovým kódom, ktorá obsahuje vlastný kód a kódy jeho synapticky spojených partnerov. ““
Tretí krok spôsobu spočíva v spojení čiarových kódov synapticky spojených neurónov za vzniku jednotlivých kúskov DNA, ktoré je možné potom prečítať pomocou vysoko výkonných metód sekvencovania. Tieto sekvencie dvojitých čiarových kódov sa môžu vypočítať výpočtovo, aby sa odhalila schéma synaptického zapojenia mozgu.
Spoločne, Zador hovorí, že ak BOINC prejde testovacou fázou, ponúkne lacný a rýchly spôsob mapovania konektómu vrátane mozgových komplexov cicavcov.
Zdroj:
