I ricercatori dell'Istituto Max Planck di neurobiologia comportamentale hanno sviluppato una miniatura
Schema e modello del microscopio e dati osservativi. Immagine: Alexandr Klioutchnikov et al., Nature Methods
Per capire come si forma un comportamento complesso,è necessario condurre osservazioni in condizioni naturali, spiegano gli scienziati. Il nuovo dispositivo funziona da remoto, non interferisce con la libera circolazione degli animali e può analizzare l'attività cerebrale nel processo di interazione con l'ambiente.
Il dispositivo è un tre fotonimicroscopio frontale. Pesa solo due grammi eppure registra l'attività dei neuroni con una risoluzione di una cellula in tutti gli strati della corteccia cerebrale. Poiché la messa a fuoco è controllata a distanza, il comportamento dell'animale durante le misurazioni non cambia. A differenza degli analoghi, il dispositivo può funzionare in condizioni illuminate e il design modulare del microscopio offre la possibilità di visualizzazione funzionale con alta risoluzione dei corpi dei neuroni fino ai loro processi, i dendriti.
Per testare il funzionamento del dispositivo, i ricercatorihanno condotto misurazioni nel quarto e nel sesto strato profondo della corteccia cerebrale dei topi. Durante l'esperimento, gli animali sperimentali hanno esplorato liberamente lo spazio. Gli scienziati hanno scoperto che le cellule nervose in diversi strati si modulavano in modo diverso, a seconda di quanto fosse luminoso o scuro l'ambiente.
Questo è un passo enorme per analizzare l'attività cerebrale in profondità nella corteccia cerebrale mentre l'animale mostra un comportamento naturale guidato visivamente.
Jason Kerr, responsabile dell'organizzazione cerebrale e del comportamento presso il Max Planck Institute for Behavioral Neuroscience
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In copertina: illustrazione artistica di un microscopio a tre fotoni. studiare i neuroni Immagine: Julia Kuhl, Max-Planck-Gesellschaft