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光场显微镜实现3D神经活动观测

导读: 近日,美国麻省理工学院和奥地利维也纳大学的研究人员,创建了一种成像系统,可揭示活体动物整个大脑内的神经活动。

  近日,美国麻省理工学院和奥地利维也纳大学的研究人员,创建了一种成像系统,可揭示活体动物整个大脑内的神经活动。这项技术第一次可在毫秒时间的尺度上,产生整个大脑的3D影像,可以帮助科学家们发现神经元网络如何处理感觉信息和产生行为。这一新方法,发表在2014年5月18日的《NatureMethods》杂志。

  生物通报道:目前,美国麻省理工学院和奥地利维也纳大学的研究人员,创建了一种成像系统,可揭示活体动物整个大脑内的神经活动。这项技术第一次可在毫秒时间的尺度上,产生整个大脑的3D影像,可以帮助科学家们发现神经元网络如何处理感觉信息和产生行为。

  研究小组使用这种新系统,同时实现了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)每个神经元的活动成像,以及斑马鱼幼虫的整个大脑活动成像,提供了较之前更为全面的神经元系统活动图。

  研究小组的带头人、麻省理工学院的生物工程、大脑与认知科学副教授EdBoyden称:“观察大脑中仅仅一个神经元的活动,不能告诉你信息如何被处理;因此,你需要知道上游神经元正在做什么。为了了解一个给定神经元活动的意思是什么,你就需要了解上游神经元正在做什么。总之,如果你想了解从感觉一直到活动的信息如何集成,你就必须能看到整个大脑。”

  这一新方法,发表在2014年5月18日的《NatureMethods》杂志,也能帮助科学家对脑部疾病的生物学基础有更多了解。Boyden称:“对于任何脑部疾病来说,我们真的不知道具体涉及到哪些细胞。调查整个神经系统的活动,可以帮助我们确定涉及脑部疾病的细胞或网络,为治疗方法带来新的思路。”

  Boyden研究小组与维也纳大学AlipashaVaziri实验室及维也纳分子病理学研究所合作,开发了这种大脑影像方法。研究的第一作者是麻省理工学院研究生Young-GyuYoon和维也纳大学博士后RobertPrevedel。

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