У складі людського мозку налічується більше синапсів, ніж кількість галактик у видимій нам частині Всесвіту (100 трильйонів синапсів проти 100 мільярдів галактик). І тепер, завдяки появі нового інструменту, вчені отримали можливість побачити окремо кожен синапс і кожен нейрон. Цей інструмент дозволяє отримати зображення з нанорозмірною роздільною здатністю, якої достатньо для того, щоб бачити не тільки всі клітинні об’єкти, але і багато хто з їх субклітинних компонентів, аксони, дендрити, нейроглии, мітохондрії та кров’яні клітини.
Новий метод зйомки, розроблений дослідниками Медичної школи Бостонського і Гарвардського університетів, використовує автоматизоване пристрій, обладнане крихітним алмазним «ножем». Цей ніж, керований спеціалізованим комп’ютером, дозволяє отримати надзвичайно тонкі зрізи нервових тканин, які поміщаються поз електронний мікроскоп. А спеціалізоване програмне забезпечення, розроблене Даніелем Бергером (Daniel Berger), дозволяє ідентифікувати окремі клітинні об’єкти, їх елементи і виділити все це різними кольорами, роблячи знімки набагато наочніше.В якості демонстрації можливостей нової технології дослідники отримали знімки маленьких частин кори головного мозку піддослідного гризуна. Основним параметром цієї демонстрації є роздільна здатність, яка дозволяє побачити навіть окремі синаптичні пухирці, крихітні сфери, діаметром до 40 нм, в яких зберігаються запаси нейромедіаторів, хімічних речовин, за допомогою яких сигнали передаються від синапсу в цільової нейрон.
Вивчаючи складну «в’язь» нервових тканин, вчені з’ясували тонкощі сполук аксонів та дендритів. Аксон — це нервове волокно, через який передаються електричні імпульси подібно до того, як через оптоволокно передаються імпульси світла. Дендрити являють собою нейробиологический аналог клемних з’єднувачів в електроніці, це виступи, що стирчать з тіла нейрона, отримують імпульси від аксонів і перетворюють ці імпульси в інші сигнали, ті, які може «зрозуміти» нейрон.Раніше вважалося, що можливість з’єднання між аксонами і дендритами визначається їх взаємним розташуванням за так званим Правилом Петерса (Peters’ Rule). Проте дослідники довели, що справа йде зовсім інакше, більш складні взаємодії і взаємовідносини між аксонами і дендритами змушують формуватися на деяких дендритах численні нові синапси. І ознакою того, що у певному місці може сформуватися новий синапс, є наявність іншого синапсу між тим же самим аксоном і парою дендритів.
Дослідники розробили нову технологію зйомки, вважають, що настільки високоякісних зображень буде цілком достатньо для вчених-нейробіологів для того, що б до кінця і повністю зрозуміти принципи роботи головного мозку. Проте, у цієї медалі є й зворотний бік — чим більше докладної інформації можуть отримати вчені, тим більше нових питань може виникнути при цьому.