24 подписчика
Игровой алгоритм открывает новую эру в изучении мозга
Исследователи из Университета Квинсленда (Австралия) применили алгоритмы компьютерных игр для анализа движения молекул в живых клетках мозга с невиданной ранее точностью. Этот подход, названный NASTIC, позволил впервые проследить перемещение отдельных белковых молекул в пространстве и времени внутри нейронов.
"Мы можем на молекулярном уровне увидеть образование наноразмерных белковых комплексов, отвечающих за передачу нервных импульсов. Это открывает фантастические возможности для понимания процессов в мозге" - комментирует профессор Фредерик Менье, один из авторов исследования.
Ключом к открытию стала адаптация алгоритма определения траектории пули из компьютерных игр для анализа сверхразрешающей микроскопии. Этот подход позволяет отслеживать каждую молекулу в пространстве и времени - то, что ранее было невозможно.
Так, ученые проследили динамику синтаксина-1A, белка, играющего важную роль в передаче нервных импульсов. Оказалось, что его молекулы объединяются в наноразмерные кластеры, существующие лишь доли секунды. Причем некоторые кластеры возникали многократно в одних и тех же участках мембраны.
"Это открытие кардинально меняет наше понимание молекулярных механизмов работы мозга. Мы впервые можем увидеть эфемерные наноструктуры, обеспечивающие нейронную коммуникацию" - отмечает Тристан Уоллис, ведущий автор статьи.
По словам исследователей, NASTIC уже применяется в ведущих лабораториях мира. Ученые видят в нем потенциал для революционных открытий в нейробиологии в ближайшие годы.
DOI: 10.1038/s41467-023-38866-y
1 минута
9 сентября 2023