В сентябрьском выпуске JoVE исследователи из Медицинской школы Свободного университета Берлина демонстрируют новый метод изучения того, как пациенты после инсульта компенсируют дефекты полей зрения. Для этого авторы используют симулятор вождения, оснащенный тормозами, рулевым колесом и указателями поворота. С помощью программного обеспечения для симуляции вождения и высокотехнологичной системы айтрекинга исследователи могут сравнивать особенности поведения взора пациентов после инсульта при прохождении виртуальных автокурсов различной степени сложности. Хотя инфаркт задней мозговой артерии может приводить к схожим зрительным дефицитам у пациентов, некоторые из них способны успешно преодолевать курсы вождения, вырабатывая компенсаторные движения глаз, в то время как другие сталкиваются с опасными препятствиями, например, с дикими кабанами. Анализируя компенсаторное поведение взора, используемое пациентами, авторы отмечают большой потенциал применения симуляции вождения в качестве инструмента реабилитации пациентов после инсульта, стремящихся преодолеть слепые зоны в полях зрения.
В сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе исследователи с кафедры офтальмологии Университета здоровья и науки Орегона представляют метод измерения общего кровотока в сетчатке с помощью допплеровской оптической когерентной томографии (ОКТ). Сетчатка содержит миллионы нейронов, которые улавливают визуальные образы и преобразуют их в электрические сигналы, передающиеся по зрительному нерву в головной мозг. Кровеносные сосуды входят в сетчатку в области диска зрительного нерва, где зрительный нерв соединяется с сетчаткой. Эти сосуды обеспечивают поступление кислорода и питательных веществ, а также вывод продуктов обмена. При некоторых заболеваниях сетчатки (таких как диабетическая ретинопатия) или глаукоме (поражающей зрительный нерв) сосудистая сеть сетчатки может быть патологически изменена. Поскольку эти заболевания являются основными причинами необратимой потери зрения, измерения кровотока в сетчатке могут быть очень полезны в клинической практике и исследованиях. В отличие от традиционных методов оптической визуализации, таких как лазерная допплерометрия и ультразвуковая цветовая допплерография, лазерная допплеровская ОКТ позволяет получать абсолютные показатели кровотока в сетчатке; они основаны на допплеровском сдвиге света, который обратно рассеивается эритроцитами при их движении по сосудам. Авторы демонстрируют способ сканирования сетчатки и диска зрительного нерва с помощью допплеровской ОКТ; затем полученные сканы оцениваются и анализируются с помощью программного обеспечения DOCTORC, разработанного авторами. Этот метод демонстрирует хорошую воспроизводимость между разными специалистами по оценке и методами анализа. Кроме того, при глаукоме показатели кровотока в сетчатке тесно коррелируют с потерей зрения. Таким образом, допплеровская ОКТ представляет собой мощный инструмент, который может быть использован в офтальмологических исследованиях и клинической практике.
В период сезона размножения комаров исследователи из отделения энтомологии Университета Вирджинии Политехник демонстрируют простой и надежный метод картирования хромосом в геномах комаров. Из более чем 40 родов комаров, включающих тысячи видов, исследователей особенно интересуют роды Anopheles, Aedesи Culex поскольку они включают виды, переносящие опасные заболевания человека. Около 90% Anopheles gambiae генома было картировано по хромосомным локусам; однако крайне сложно подготовить подходящие препараты разведенных хромосом для Aedes рода или Culex рода с использованием клеточных линий и стандартных методов. Чтобы решить эту проблему, авторы используют личинок комаров 4-й стадии развития, имеющих имагинальные диски, которые позволяют получить высококачественные препараты хромосомных разбросов. Исследователи демонстрируют способ препарирования имагинальных дисков и приготовления подходящих препаратов хромосом для флуоресцентной in situ гибридизацию in situ (FISH). Таким образом, картирование генома становится возможным для комаров родов Aedes, Culex и Anopheles родов. Этот метод открыл энтомологам путь к созданию точных карт хромосом не только для комаров, но и для других насекомых.
В Исследовательском центре Университета Лаваля в Квебеке исследователи демонстрируют метод отслеживания миграции нейронов в переднем мозге мыши. Одним из важных центров нейрогенеза в мозге млекопитающих является субвентрикулярная зона, откуда новорожденные нейроны мигрируют через ростральный миграционный поток к обонятельной луковице. Клетки маркируются с помощью стереотаксически введенного ретровируса, кодирующего зеленый флуоресцентный белок; затем, используя сочетание подготовки острых срезов, таймлапс-визуализации и анализа изображений, авторы рассчитывают скорость миграции маркированных нейробластов. Благодаря тщательному отслеживанию траекторий клеток вдоль кровеносных сосудов этот метод позволяет прояснить различные молекулярные сигналы и клеточные механизмы, влияющие на миграцию клеток.
В этом кратком обзоре представлены лишь некоторые из наиболее значимых видеостатей, которые будут опубликованы в JoVE в сентябре. Мы также предлагаем методы отслеживания судьбы клеток у данио-рерио с помощью фотоконвертируемых флуоресцентных белков, использования микропипеток для тестирования жесткости клеток и визуализации поведения белков, реагирующих на повреждение ДНК.