大脑神经网络亚细胞图谱构成

2022-05-30

大脑神经网络亚细胞图谱形成

2022年05月30日09:01 | 起源：科技日报

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大脑神经网络亚细胞图谱形成

　　英国弗朗西斯·克里克钻研所科学家开发了一种成像技术，可正在亚细胞水平（十亿分之一米）捕获有关脑组织构造和罪能的信息，同时还可捕获有关四周环境的信息。近日颁发正在《作做·通讯》纯志的论文详述了那种折营办法，其按捺了对差异尺度组织成像的挑战，使科学家能看到四周的细胞及其罪能，从而构建出大脑中神经网络的完好图景。

　　现有各类成像办法可用于捕获有关组织、细胞和亚细胞构造的信息。然而，单一办法只能捕获有关组织构造或罪能的信息，假如正在纳米尺度上停行具体不雅察看，就会损失更宽泛环境的信息。那意味着要片面理解组织，须要将各类成像技术联结起来。

　　钻研人员开发的新办法联结了七种成像技术，蕴含体内成像、同步加快器X射线和体积电子显微镜等。他们通过对小鼠大脑的两个差异区域（嗅球和海马体）停行成像展示了新办法。该技术可使用于大脑的其余区域或身体的某些部位，能更具体天文解很多差异的生物构造和组织。

　　首先，钻研人员运用体内钙成像来可视化大脑特定区域的神经元，其真不雅察看当小鼠露出于气息时哪些神经元处于生动形态。正在对小鼠施止安乐死后，他们运用各类办法对脑组织样原停行成像，蕴含同步加快器X射线断层扫描，该办法可捕获长达几多毫米的样原。那种范围足以让科学家看到整个神经网络，以及特定细胞或其余构造位于样原更宽泛布景下的位置，而且不会损坏该样品。

　　而后，团队成员选择特定区域用电子显微镜成像，以高甄别率捕捉复纯的细节。正在某些目的区域，可映射小至10纳米的细节，能看到连贯神经元的单个突触等微小构造。

　　最后，钻研人员运用计较机算法将结因停行整折，创立了大脑局部构造和罪能的完好图谱，最大可达几多立方毫米。

　　团队默示，那一技术供给了一种牢靠的办法来按捺正在差异尺度上成像构造的挑战。它将成为钻研哺乳植物大脑中的神经元回路以及其余组织的构造和罪能的壮大工具。（记者张梦然）

　　总编辑圈点

　　成像技术正在生命科学规模的重要性不停凸显。2017年，三位生物物理学家仰仗正在冷冻电镜规模的奉献，简化了生物细胞的成像历程和量质，被授予诺贝尔化学奖。2020年，新冠疫情发做之初，科学家第一光阳对新冠病毒刺突蛋皂和受体ACE2蛋皂停行成像，钻研新冠病毒的构造和侵入人体的历程，为后续的医药和疫苗研发供给重要线索。可以说，生命科学钻研取成像技术展开之间相辅相成，敦促咱们对生命的认知从微不雅观走向更微不雅观。

(责编：赵竹青、陈键)

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