Informasi

Mikroskop 3D Berkecepatan Tinggi Menangkap Sel Saraf Lalat Buah yang Beraksi

Mikroskop 3D Berkecepatan Tinggi Menangkap Sel Saraf Lalat Buah yang Beraksi

Para peneliti di Universitas Columbia telah membuat video 3D yang indah dari sel saraf lalat buah yang sedang beraksi. Untuk mencapai ini, mereka menggunakan mikroskop SCAPE Columbia yang mampu mencitrakan neuron dengan kecepatan secepat kilat.

LIHAT JUGA: FILM ATOMIK EMAS MELTING DAPAT BANTU DALAM DESAIN REAKTOR FUSION

Tugas itu tidak dilakukan hanya untuk estetika. Gambar 3D memungkinkan para peneliti untuk memeriksa bagaimana sel-sel tubuh serangga melaporkan pergerakan kembali ke otak.

Mempelajari lokasi neuron

"Kami tahu bahwa otak menerima sinyal sensorik melalui pulsa listrik yang melewati neuron, tetapi kami tidak memahami mengapa beberapa jenis neuron terletak di posisi tertentu, atau bagaimana pola sinyal tertentu mewakili gerakan yang berbeda," kata Wesley Grueber, PhD, seorang peneliti utama di Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute Columbia dan rekan penulis senior makalah itu.

"Untuk memahami proses ini, kami perlu mengetahui sinyal apa yang dikirim oleh neuron saat larva merangkak tanpa hambatan."

"Meskipun kami dapat membuat larva yang neuronnya diberi label fluoresensi flash saat mereka menembak, kami mengalami kesulitan besar dalam membayangkannya," kata Rebecca Vaadia, kandidat doktoral di lab Grueber dan penulis pendamping makalah.

"Bahkan mikroskop tercepat kami mengharuskan spesimen dibatasi untuk bergerak lambat secara tidak wajar, jadi kami tidak pernah bisa benar-benar menangkap aktivitas saraf yang mencerminkan gerakan alami hewan yang tidak terbebani sampai kami mulai menggunakan SCAPE."

SCAPE secara khusus dibuat untuk menggambarkan sesuatu dalam 3D dengan sangat cepat, jelas para peneliti. Dengan melakukan itu, mikroskop memungkinkan sel-sel saraf yang berkedip di dalam larva lalat buah untuk direkam secara real time.

Melacak sel proprioseptif

Eksperimen tersebut menghasilkan sejumlah besar data. Untuk memahaminya, para peneliti mengembangkan algoritma yang melacak setiap sel proprioseptif.

Sel-sel ini adalah reseptor sensorik yang menggunakan rangsangan internal untuk mendeteksi perubahan posisi atau pergerakan tubuh. Dengan demikian, mereka bertanggung jawab atas kemampuan serangga untuk mengetahui lokasinya.

"Eksperimen kami secara konsisten menunjukkan bahwa masing-masing neuron proprioseptor bereaksi berbeda saat larva merangkak, sebuah pengamatan yang tidak dapat dilakukan jika larva telah dibatasi," kata Dr. Grueber, yang juga seorang profesor fisiologi dan seluler. biofisika dan ilmu saraf di Kolese Dokter dan Ahli Bedah Vagelos Columbia.

"Kami melihat, secara real time, bagaimana beberapa neuron menembak saat tubuh hewan meregang, sementara yang lain menembak saat dikompresi."

Para ilmuwan telah lama berspekulasi bahwa peran sel proprioseptif berlebihan. Ini karena mematikan satu serangga akan mengakibatkan pergerakan serangga lebih lambat.

Studi baru, bagaimanapun, menemukan bahwa setiap neuron memiliki peran uniknya sendiri. Penemuan menunjukkan bahwa setiap sel diposisikan untuk merasakan aspek tertentu dari pergerakan hewan. Dengan demikian, setiap neuron penting bagi serangga.

Studi tersebut dipublikasikan di jurnalBiologi Saat Ini.


Tonton videonya: Inilah Kehidupan Dalam Setetes Air Mentah Dilihat Melalui Mikroskop (September 2021).