Научниците открија скриена мрежа во човечкото тело

Секое ткиво во човечкото тело е испреплетено со микроскопски влакна што ја држат формата и ја насочуваат функцијата: во мускулите ја „водат“ силата, во цревата ја поддржуваат подвижноста, а во мозокот се дел од патиштата по кои сигналите се пренесуваат меѓу региони. Тие структури не се непознати за науката, но со години остануваа тешко читливи на ниво на ориентација и „траекторија“ во самиот препарат, особено кога влакната се вкрстуваат во повеќе насоки.

Токму таму се вклучува новиот пристап развиен од тим поврзан со Стенфорд, ТУ Делфт и партнери: computational scattered light imaging (ComSLI). Методата, опишана во Nature Communications, ја користи разликата во тоа како светлината се расејува низ микроструктури во зависност од нивната ориентација. Наместо скапа специјализирана опрема или специфично бојадисување, доволни се ротирачки LED-извор на светлина и камера на микроскоп; потоа софтверот од расејувањето создава колор-карти на микроструктурата и распоредот на влакната во секој „пиксел“.

Клучната предност е практична: ComSLI може да се примени на речиси секој хистолошки слајд, без разлика како е подготвен, кој протокол на бојадисување е користен и во какви услови е чуван, па дури и кога станува збор за архивски материјал стар со децении. Тоа значи дека лабораториите можат повторно да ги „прочитаат“ постоечките колекции на препарати и да извлечат структурни информации што претходно биле буквално скриени во самата слика.

Во трудот, авторите покажуваат дека од ориентациските мапи можат да се добијат и микро-изводи на „фиберска тракторафија“, концептуално слична на алатките што се користат во дифузионата МРИ, но со многу повисока просторна резолуција на ниво на препарат. На тој начин се реконструира микроскопската архитектура на влакната и се следат насоки на нервни патишта и врски во ткиво, вклучително и во примероци каде што влакната се густо испреплетени.

Најсилниот дел, во истражувачка смисла, е споредбата меѓу „здрава“ и изменета микроструктура. Во Nature Communications се наведува дека техниката разликува типови оштетување и микроструктурни промени во болести како мултиплекс склероза и леукоенцефалопатија, а во хипокампусот при Алцхајмерова болест се забележува деградација на одредени патишта и „вкрстувања“ што ја формираат локалната поврзаност.

Иако фокусот често паѓа на мозокот, методата не е ограничена само на невронауката. Истата публикација и придружните објаснувања посочуваат дека ComSLI може да прикаже насочени структури и во други ткива, како мускулни и колагенски влакна, што го отвора прашањето колку „невидливи“ механички и структурни мапи во телото ќе станат достапни за анализа со опрема што веќе постои во голем број лаборатории.

Извори: Stanford Medicine,