Ricostruzione 3D da TEM per studi in connettomicamarzo 2016

16_03_fascettaCome promesso, eccoci ancora con coloratissime immagini. Anche se dall’uomo siamo passati al moscerino e dal livello d’organo a quello delle cellule, i colori servono anche qui ad aiutare i ricercatori nel difficile compito di dipanare l’intricatissima matassa di intrecci sinaptici che forma il connettoma, allo scopo di ricavarne un grafo di rete.

I neuroni che si avvinghiano in queste immagini sono stati colorati a caso dal software che li ha ricostruiti a partire da piattissime immagini in bianco e nero, ottenute con il microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Con questo microscopio, il fascio di elettroni che attraversa il preparato (normalmente una fettina ultrasottile) proietta una nitidissima ombra sul sensore che genera l’immagine. La visione al TEM rimane perciò confinata alle due dimensioni. Ma, come abbiamo già visto in altre occasioni (per esempio sul numero di novembre 2005), dalle immagini ottenute al TEM si possono estrarre le informazioni per costruire immagini in 3D. In questo caso, la ricostruzione avviene in modo simile alla TAC (ne abbiamo parlato varie volte, dal maggio 2003), con la differenza che le slice che si impilano per formare quelle immagini sono “sezioni” ottiche del corpo, mentre in questo caso si parte da reali fettine ultrasottili di tessuto.
Per poter determinare gli 8637 contatti sinaptici rilevati tra i neuroni, i ricercatori hanno poi dovuto applicare le loro conoscenze sulle morfologie dei diversi tipi cellulari previamente acquisite con diverse tecniche di microscopia ottica.

Le immagini sono state realizzate nell’ambito del FlyEM Project, al Janelia Research Campus dell’Istituto Medico Howard Hughes (HHMI) ad Ashburn in Virginia (USA), e sono il risultato dal lavoro svolto da un gruppo di ricercatori del HHMI e del Dipartimento di Psicologia e Neuroscienze della Dalhousie University di Halifax in Nuova Scozia (Canada), documentato nell’articolo A visual motion detection circuit suggested by Drosophila connectomics apparso su Nature nell’agosto 2013.

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