Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Een kijkje in het brein

Een groep onderzoekers uit Stanford heeft een nieuwe methode ontwikkeld om een kijkje te nemen in de hersenen. Deze techniek, die CLARITY heet, kan toegepast worden op hele hersenen van kleine dieren zoals muizen of op stukken van de hersenen van grotere organismen als mens of dier. De verschillende weefsels en cellen kunnen onderscheiden worden met kleurstoffen door middel van immunofluorescentie of immunohistochemie.

Rat Hippocampus Ab

De hippocampus van de rat gekleurd door immunofluorescentie met behulp van 3 verschillende antilichamen

Het probleem met de bestudering van weefsels is dat de lipiden (vetten), waar de celwand uit bestaat, het monster ondoorzichtig maken. Men is daardoor genoodzaakt ultradunne plakjes van een weefsel te maken, deze te kleuren en daarna de verschillende microscopische foto’s die ervan gemaakt worden weer te reconstrueren tot een driedimensionaal geheel via de computer. Dit vergt een hoop werk dat bovendien artefacten voortbrengt.

Acrylamide is een stof die in laboratoria gebruikt wordt om electroforeses mee uit te voeren. De stof vormt een gel of netwerk waarin de mazen het mogelijk maken moleculen van verschillende grootte te scheiden. Nu is het de groep uit Stanford gelukt met behulp van acrylamide en formaldehyde een netwerk te maken waarin de structuur van de verschillende macromoleculen van de cel, zoals proteïnen, DNA en RNA, bewaard blijven. Het netwerk van de gel bindt zich dankzij de formaldehyde aan deze moleculen en na het harden van de gel kunnen de lipiden met SDS (Sodium (natrium) Dodecyl Sulfaat) weggewassen worden. Daarmee is het weefsel doorzichtig geworden. Het weefsel kan vervolgens gekleurd worden met verschillende kleuren voor de verschillende eiwitten en het DNA. Zo kan er een enorme lijst aan intracellulaire moleculen zichtbaar gemaakt worden zoals proteinecomplexen, DNA en neurotransmitters. Bovendien kunnen extracellulaire verhoudingen tussen de cellen zichtbaar gemaakt worden zoals lange projecties van de neuronen, hun interacties en ‘wiring’.

Het resultaat is verbluffend, zoals in het onderstaande filmpje te zien is. Deze methode is van zeer groot belang voor de bestudering van hersenaandoeningen, waarbij er soms afwijkingen in de weefselstructuren zichtbaar zijn, zoals bijvoorbeeld in het filmpje aangetoond wordt aan de hand van hersenen van een 7-jarig autistisch jongetje. Het is ook mogelijk oudere bewaard gebleven weefsels te onderzoeken.
Maar er bestaat ook nog een enorm groot belang voor het onderzoek betreffende het connectoom: het geheel aan connecties van onze hersenen. Het onderzoek hiernaar wordt zodoende enorm versneld en vereenvoudigd. Het filmpje hieronder is dus van harte aanbevolen niet alleen vanwege de prachtige beelden maar ook om beter te begrijpen waar het om gaat en wat voor een mijlpaal dit is voor het hersenonderzoek in het algemeen.

Uit Nature artikel, NatureNews

6 Reacties op “Een kijkje in het brein

  1. Aad Verbaast april 11, 2013 om 13:00

    Prachtig beelden inderdaad.
    Nu nog de volgende stap: het ook zichtbaar kunnen maken in levende weefsels. Vuurwerk!

  2. simonkorving april 11, 2013 om 15:29

    Like is mine; foto is pleite ;-))

  3. Marleen april 11, 2013 om 15:53

    Aad,

    Dit zichtbaar maken in levend weefsel is niet mogelijk. Voor dit soort onderzoek wordt het weefsel behandeld met formaldeyde en acrylamide en moet dus dood zijn. Het zal dan ook nooit mogelijk worden met deze techniek de levende hersenen te bestuderen.
    Ze krijgen wel al bijzonder veel voor elkaar met de MRI hersenscans:

    http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-21660159

  4. Marleen april 11, 2013 om 15:54

    Simon, Leuk dat je er was, ook al heb je nu een abstract profiel.

  5. stripman april 11, 2013 om 16:22

    Mooi werk ! Ik hoop dat dergelijk onderzoek voor mijn eigen brein nog even niet nodig is…;o)

  6. Marleen april 11, 2013 om 19:48

    stripman, dat hopen we allemaal,

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

mjusicamanti.wordpress.com/

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: