Безвредный волокнистый микрозонд способен отслеживать все известные науке мозговые процессы.
Исследователи из Германии и Великобритании разработали технологию визуализации в реальном времени для фиксирования динамики нейронов в глубоких слоях мозга живых мышей, достигая разрешения около одного микрона. Высокоскоростной волоконный флуоресцентный зонд позволяет регистрировать субклеточные нейронные структуры наименее инвазивным способом, доступным на сегодняшний день. Достижения в технологиях пространственной модуляции света привели к многообещающему прогрессу в биомедицинских исследованиях. Обнадеживающим примером этого является использование многомодовых волокон, которые работают как эндоскопические зонды со сверхтонкими стрелками, которые позволяют получать изображения с высоким разрешением.
Многомодовые волокна также преодолевают ограничение на размер оптических элементов, используемых глубоко внутри живых тканей, не оставляя структурного и функционального воздействия. В настоящее время глубокие слои зрительной коры и гиппокампа являются труднодоступными из-за глубины мозга. В то время как современные массивные эндоскопы с сотнями оптических волокон слишком инвазивны, чтобы проникать в глубокие области мозга, состоящие из очень маленьких структур, неинвазивные методы визуализации, такие как МРТ, не могут разрешить крошечные нейроны в чувствительных областях мозга.
Таким образом, разработка компактной и тщательно оптимизированной системы визуализации для замедленного наблюдения и исследования нейрональной связности в движении может обеспечить новый уровень потенциальных биомедицинских исследований. Волокно длиной 2 см было подвергнуто последующей обработке в плоский конус, чтобы минимизировать деструктивное сжатие ткани, когда волокно проникло на более чем 2 мм ниже поверхности мозга. Чтобы подтвердить степень повреждения после проникновения волокон, исследователи изучили посмертный участок перфузированного мозга и увидели минимальное повреждение тканей.
Кроме того, визуализация на основе одиночного волокна не только сокращает период послеоперационного восстановления, но также устраняет необходимость имплантации оптических элементов формирования изображения, таких как линза с градиентным индексом.
