Negen hersenceltypen tegelijk gefilmd in vrij bewegende dieren
Hersenwetenschappers konden tot nu toe tegelijk maar twee typen zenuwcellen onderscheiden tijdens meting in een bewegend dier. Een nieuwe techniek brengt dat aantal naar negen. Dat is geen kleine stap.
Onderzoekers hebben een methode ontwikkeld die ze Neuroplex noemen. Die combineert twee bestaande technieken: calcium-imaging via een miniscoop (een klein draagbaar microscoopje op de kop van een dier) en meervoudige spectrale microscopie in levend weefsel. Het resultaat is dat de onderzoekers negen verschillende subgroepen van zenuwcellen tegelijk kunnen volgen terwijl een dier vrij rondloopt. Alle negen zijn zichtbaar via dezelfde glasvezeloptiek.
Wat dit mogelijk maakt: onderzoekers kunnen nu zien welke combinaties van celtypen actief zijn bij een specifiek gedrag. Eerder moesten ze kiezen: welke twee cellen willen we zien? Nu hoeven ze die afweging minder te maken. Dat vergroot de kans dat je een functioneel patroon ontdekt dat je anders gemist zou hebben.
Relevant voor verouderingsonderzoek
Hersenveroudering gaat gepaard met verlies van specifieke celtypen en veranderingen in de communicatie tussen neuronale subnetwerken. Om dat goed te begrijpen, moet je meerdere populaties tegelijk kunnen observeren. Tot nu toe was dat technisch niet haalbaar in een vrij bewegend dier, alleen in plakjes hersenweefsel buiten het lichaam of in verdoofde dieren. Neuroplex verplaatst die grens.
De techniek is ook waardevol voor onderzoek naar aandoeningen zoals Alzheimer en Parkinson, waarbij vroege veranderingen in specifieke celgroepen mogelijk een rol spelen lang voordat symptomen zichtbaar worden. Door die populaties gelijktijdig te volgen in diermodellen van de ziekte, kunnen onderzoekers de volgorde van achteruitgang beter in kaart brengen.
Wat er nog ontbreekt
De huidige versie van Neuroplex is getest in muizen. Vertaling naar andere diermodellen en uiteindelijk naar klinische toepassingen bij mensen vereist verdere validatie. Ook de analyse van negen gelijktijdige signalen stelt hoge eisen aan rekenkracht en software. Maar als methodologische stap zet deze aanpak een nieuwe standaard voor in-vivo neurowetenschappen.