این کاوشگر که توسط محققان Vanderbilt توسعه داده شده، یک فرم ژنتیکی آنزیم ‘لوسیفراز’ می باشد که در تعدادی گونه‌ها از جمله کرم شب‌تاب برای تولید نور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این مقاله در مجله ی Nature Communication در ۲۷ اکتبر منتشر شده‌است.
دانشمندان روش جدیدی برای ردیابی تعاملات درون شبکه ای عصبی در مغز اتخاذ کردند؛ مدت‌های زیادی محققان عصب از روش های الکتریکی برای ثبت فعالیت نورون‌ها استفاده می کردند که برای مشاهده ی نورون ها بسیار کارآمد است ولی برای تعدادی نورون‌ها نیز دارای محدودیت است.
روش جدید با استفاده از تکنیک‌های نوری برای ثبت فعالیت نورون‌ها به طور هم‌زمان استفاده می‌کند.
به گفته‌ی کارل جانسون:
بسیاری از این تحقیقات در ثبت نوری از ‘فلوروسانس’ استفاده می‌کنند که نیازمند یک منبع نوری خارجی قوی است که می‌تواند موجب گرم شدن بافت‌ها و مداخله در برخی فرآیندهای بیولوژیکی – به ویژه از نوع حساس به نور – شوند.
بر اساس تحقیقات این گروه درخصوص پدیده‌ی شب‌تابی بیولوژیکی، با بررسی جلبک سبزی با نام کلامیدوموناس که در وهله‌ی اول چندان چشمگیر به‌نظر نمی‌آید، آغاز شده و در نهایت به کشف راهی بسیار مهم برای مطالعه‌ی بافت عصبی منجر شده‌است.
پس‌از استخراج ماده‌ی درخشنده، با اتصال آن به ویروسی که نورون‌ها را آلوده می‌کند در فرم غیرفعال‌خود، موفق به وارد کردن آن به سلول شدند.
با توجه به نحوه‌ی ایجاد پتانسیل عمل در عصب، این تیم از یون کلسیم به منظور مطالعه‌ی انتشار هر ایمپالس استفاده کردند؛ اگرچه سطح کلسیم در محیط بیرونی سلول بالاست ولی داخل سلول های عصبی به طور معمول پایین است، اما غلظت کلسیم نورون ها پس از دریافت یک ایمپالس از محیط به طور ناگهانی به حداکثر مقدار خود می‌رسد.
آنها سنسور کلسیم جدید خود را با یکی از optogenetic probes که باعث میشود کانال های یون کلسیم در غشای خارجی نورون باز شوند و کلسیم به درون سلول جاری شوند را مورد آزمایش قرار داده و دریافتند که آنزیم شب‌تاب به هجوم کلسیم ساخته شده هنگامی که کاوشگر بوسیله ی نور مرئی مختصری تحریک شده بود، طور قابل ملاحظه‌ای واکنش می‌دهد.
برای مشخص کردن نحوه‌ی عملکرد این سنسورها، آنها سنسور را وارد برش هایی از هیپوکامپ مغز موش می‌کردند که شامل هزاران نورون میشود. در این نمونه آنها برش ها را با مقدار زیاد یون پتاسیم اشباع کردند که باعث میشود کانال های سلولی باز شوند. دوباره ، آنها دریافتند که سنسور به تفاوت های غلظت کلسیم بوسیله ی روشنایی و تاریکی واکنش می دهد .
جانسون گفت :
ما نشان دادیم که روش کار ما نتیجه بخش است، در حال حاضر باید چگونگی حساسیت آن را تعیین کنیم. نشانه‌هایی وجود دارد که به اندازه ی کافی برای تشخیص درخشش نورون ها حساس است، اما برای تعیین قطعی بودن این قابلیت باید آزمایش های بیشتری انجام دهیم.
