
是否好奇老鼠脑组织是怎么回事?近日研究人员首次以高分辨率捕获到脑细胞发送和接收信号,而且特别展示了活动中的大脑。研究成果发表在2月3日出版的Science杂志上。
为了使神经元的微小解剖细节可视化, Katrin Willig和她德国普朗克生物物理化学研究院的团队给小鼠插入可以发出黄光的基因。在使用特殊的显微镜通过头骨上的一个用玻璃封住的窗口观察小鼠大脑时,神经元的信号结点发光了。而在这些交叉点上,小的棘状突起从长的分支纤维也称为树突上伸出,并且通过与相邻细胞的突起链接从而交换信号。
这部影像时间约20-30分钟,这期间活老鼠处于麻醉状态。在和相邻突起建立或断开连接时,这些突起头部和基部会左右晃动。“它们一直在建立和断开链接,这也是突触的自然活动,” Willig说。“这可能就是老鼠的思维”。
之前活体动物的脑细胞成像也有过,但最新的影像是首次如此精美具体的展示神经元的部分——有70毫微米的分辨率。
据Willig所说,这项突破可以让研究人员调查患有人类疾病如痴呆症的老鼠大脑出现的错误连接。虽然当前的成像显示到大脑皮质的表皮——大脑控制行为的区域,Willig表示成像技术有可能渗透的更深。而这也将有助于研发植入剂,从而可以在动物有意识和移动时观察突起状态。
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Nanoscopy in a Living Mouse Brain
Sebastian Berning, Katrin I. Willig, Heinz Steffens, Payam Dibaj, Stefan W. Hell
We demonstrated superresolution optical microscopy in a living higher animal. Stimulated emission depletion (STED) fluorescence nanoscopy reveals neurons in the cerebral cortex of a mouse with <70-nanometer resolution. Dendritic spines and their subtle changes can be observed at their relevant scales over extended periods of time.
文献链接:https://www.sciencemag.org/content/335/6068/551.abstract?sid=7feca5ad-948a-4144-b8e0-c6b612c432a3

