Wetenschappers uit Japan hebben muizen lichtgevende hersenen geschonken. De muizenbreinen schenen zelfs zo fel, dat het van buitenaf zichtbaar is. Deze techniek kan ons helpen het brein beter te bestuderen.
In het vakblad Science beschrijven de wetenschappers hoe ze een al bestaande reactie hebben aangepast. De nieuwe reactie geeft duizend maal meer licht dan de natuurlijke variant die in vuurvliegjes optreedt.
Zo konden de wetenschappers neuronen diep in de muizenhersenen bekijken, terwijl de dieren gewoon vrij rondliepen (zie filmpje). Ze hoefden dus geen dieren open te snijden of in de hersenscanner te leggen. ‘Dit is de eerste keer dat we zo diep in de hersenen een klein groepje neuronen kunnen volgen’, aldus Miyawaki, een van de betrokken onderzoekers.
‘Een AI-systeem moet kunnen zeggen: dat is geen goed idee’
Het is belangrijk dat we AI-systemen kunnen vertrouwen. AI-onderzoeker Pınar Yolum stelt dat betrouwbare AI-systemen bezwaar moeten kunnen maken tege ...
Bij muizen die het goedje toegediend kregen, is een gebied diep in de hersenen zichtbaar. Credit: Riken
Verbeterd recept
Hoe vuurvliegjes licht maken, is al langer bekend. Hiervoor heb je twee eiwitten nodig. Eén daarvan is een enzym, een speciaal soort eiwit dat helpt een biologische reactie sneller te laten verlopen, ook wel katalyseren genoemd. Hiervoor moet het enzym wel precies passen op het andere eiwit, het substraat.
In het natuurlijke basisrecept voor vuurvliegjeslicht wordt met het enzym luciferase en bijpassend substraat D-luciferine een groengelige gloed geproduceerd. Eerder al waren onderzoekers bezig om synthetische moleculen te maken die meer licht geven. Het substraat-molecuul dat daaruit voortkwam, heet AkaLumine-HCl. Dat molecuul is nu ook gebruikt voor dit onderzoek.
Het andere stukje, het enzym dat op het substraat past, is door de Japanse onderzoekers verbeterd en Akaluc gedoopt. AkaLumine-HCl en Akaluc worden samen AkaBLI genoemd. AkaBLI geeft veel meer licht dan eiwitcombinaties uit eerdere pogingen. Hierdoor worden ook kleine groepjes cellen of cellen diep in het lichaam van buitenaf zichtbaar.
Brein in beeld Door Denis Le Bihan. Nu van
Lichtend onderzoek
Omdat AkaBLI door de bloed-hersenbarrière heen kan, kun je het zelfs toedienen via drinkwater. Injecteren kan ook: dan is het licht feller, maar blijft het wel minder lang hangen.
AkaBLI is al succesvol gebruikt om kankercellen in muizen te volgen. Volgens de onderzoekers zijn er allerlei medische en wetenschappelijke toepassingen te verzinnen. Of onderzoek naar het oplichten van mensenhersenen ook op de planning staat, vertellen ze niet.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: