Нейрофизиологи создали систему, позволяющую записывать электрическую активность нервной системы нематод Caenorhadbitis elegans с одновременным воздействием теми или иными веществами или возбуждением нервных клеток оптогенетическими методами. Подробное описание нового прибора представлено в журнале PLoS One.
Исследователи из университета Саусхемптона поставили перед собой задачу упростить работу с червями-нематодами Caenorhadbitis elegans, которые широко используются биологами для самых разных целей. Эти животные отличаются практически полной прозрачностью, их анатомия детально изучена, а нервные клетки известны буквально поштучно: нейрофизиологи подчеркивают, что C.elegans стал массовым объектом изучения. По словам ученых, исследования активности нервной системы червя в ответ на те или иные воздействия проводятся множеством различных коллективов, но перед биологами встает проблема технического характера. Для проведения опытов червей каждый раз надо отлавливать, закреплять на них электроды с пипетками, а это отнимает время и силы.
Новая система NeuroChip основана на комбинации электрофизиологических и микрогидравлических технологий. Ученые взяли прозрачный пластиковый блок и проделали в нем систему каналов, по которым может перемещаться червь и через которые к животному подводят все необходимое для исследования. В частности, физиологи предусмотрели специальный присасывающийся к голове нематоды микроэлектрод и два канала, позволяющий прокачать через отсек с червем раствор того или иного вещества. Прозрачность установки, как отмечают ее разработчики, дает возможность не только наблюдать за нематодой внутри, но и освещать червя светом с определенной длиной волны, активируя модифицированные методом генной инженерии нервные клетки.
Нейрофизиологи также соединили экспериментальный блок с двумя емкостями для содержания нематод трубками и подключили их к насосам. В результате, как отмечается учеными, система может не только фиксировать червя на месте, но и перемещать животных в нужное место по команде исследователя. Разработчики считают, что сокращение затрат времени и сил на рутинные операции позволит быстрее проводить целый ряд важных исследований: включая изучение новых лекарств, наркотиков и токсинов. Они утверждают, что несмотря на разительные отличия в анатомии нервной системы, нематод можно использовать для поиска ответа на вопрос о взаимодействии с нейронами различных молекул.