大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學(xué)到所有關(guān)于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： 鳳凰科技新聞北京時間5月21日，國外媒體報道說，最近麻省理工學(xué)院和維也納大學(xué)奧地利的研究人員創(chuàng)造了一種成像系統(tǒng)，可以揭示活體大腦中的神經(jīng)活動。是個實現(xiàn)全腦的3D動畫。
    
     鳳凰科技新聞北京時間5月21日電，外國媒體報道說，最近麻省理工學(xué)院和奧地利維也納大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種成像系統(tǒng)，可以顯示生物大腦中的神經(jīng)活動。t整個大腦的3D動畫，將幫助科學(xué)家研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何處理感官信息產(chǎn)生行為。
    
     研究小組使用新的系統(tǒng)同時對秀麗隱桿線蟲的每個神經(jīng)元活動以及斑馬魚幼蟲的整個大腦進行成像，從而提供了更完整的神經(jīng)元活動圖像。
    
     觀察大腦中神經(jīng)元的活動并不能告訴你大腦是如何處理信息的。你需要知道最后一個神經(jīng)元的活動。要理解一個特定神經(jīng)元活動的含義，你必須知道下一個神經(jīng)元的活動。麻省理工學(xué)院腦、認(rèn)知科學(xué)和生物工程學(xué)副教授Ed Boyden如是說。簡而言之，如果你想了解感官信息是如何收集和形成行為的，你必須了解整個大腦的活動。
    
     Boyden說，最新的方法將有助于神經(jīng)科學(xué)家進一步了解大腦紊亂的生物學(xué)基礎(chǔ)。我們不知道大腦紊亂的具體細(xì)胞群。研究整個神經(jīng)系統(tǒng)的活動可能有助于識別大腦d中涉及的細(xì)胞或網(wǎng)絡(luò)。博登的研究小組與維也納大學(xué)的研究人員合作，提出了一種繪制大腦地圖的新方法。
    
     神經(jīng)元使用稱為動作電位（APs）的電脈沖來編碼感覺數(shù)據(jù)、情緒狀態(tài)和思想，該電脈沖刺激鈣離子流入每個細(xì)胞。通過注入熒光蛋白，當(dāng)鈣離子與鈣結(jié)合時發(fā)光，科學(xué)家們可以看到神經(jīng)元的發(fā)射。GH速度和寬范圍3D成像這些神經(jīng)元的活動是不可能的。
    
     使用激光束掃描大腦產(chǎn)生神經(jīng)元相互作用的3D圖像，但是捕獲這些圖像需要很多時間，因為每個點都必須單獨掃描。麻省理工學(xué)院的研究小組希望得到類似的3D圖像，但是很難加速觀察神經(jīng)元放電的過程，通常情況下這個過程是需要花費大量時間的。非?？?，以毫秒為單位。
    
     最新的方法是基于一種廣泛使用的技術(shù)，叫做光場成像技術(shù)，它通過測量入射光的角度來產(chǎn)生3D圖像。麻省理工學(xué)院媒體藝術(shù)與科學(xué)的副作者兼副教授Ramesh Raskar一直在研究O。在最新的研究中，研究人員優(yōu)化了顯微鏡并應(yīng)用于神經(jīng)元活動的成像。
    
     用這個顯微鏡，樣品釋放的光通過透鏡陣列，透鏡陣列從不同方向折射光。樣品中的每一點產(chǎn)生約400個不同的光點，這些光點可以用計算機算法重建。Boyden說，傳統(tǒng)顯微鏡只能在單個點重新聚焦，但我們的透鏡陣列可以在許多點投射光，所以你可以猜到分子在三維空間中的位置。
    
     奧地利維也納大學(xué)的博士后研究員羅伯特·普雷維德爾（Robert Prevedel）制作了這臺顯微鏡，這項研究的主要作者、麻省理工學(xué)院的研究生楊-久雍（.-Gyu Yoon）修改了計算機算法以重建3D圖像。
    
     美國哈佛大學(xué)的物理學(xué)家Aravinthan Samuel教授說，這種方法看起來很有希望，因為它加速了移動生物的3D成像，將神經(jīng)元的活動與行為聯(lián)系起來。這項研究最令人印象深刻的方面是，這是一種非常簡單的方法。塞繆爾說。他沒有參與這項研究，我可以想象許多實驗室可以使用它。
    
     研究人員使用這種技術(shù)來繪制線蟲的神經(jīng)活動，這是一種完整的神經(jīng)回路已知的有機體。1mm蠕蟲有302個神經(jīng)元，當(dāng)它執(zhí)行自然行為，如爬行時，研究人員可以對每個神經(jīng)元進行成像，也觀察到B產(chǎn)生的神經(jīng)反應(yīng)。這種生物體對感官刺激（如氣味）。
    
     Boyden說光場顯微鏡的缺點在于它的分辨率不如慢速掃描樣品技術(shù)。但是目前的分辨率足夠高，可以觀察單個神經(jīng)元的活動，研究人員仍在努力改進它，以便顯微鏡。還可以用于某些神經(jīng)元的部分成像，例如從神經(jīng)元主體分支的長樹突。它們還想加快計算過程，現(xiàn)在需要幾分鐘來分析成像數(shù)據(jù)。
    
     研究人員還計劃將這種技術(shù)與光學(xué)遺傳學(xué)相結(jié)合，通過照射表達感光蛋白的細(xì)胞表面的光來控制神經(jīng)元的發(fā)射。通過用光刺激神經(jīng)元并觀察大腦其他區(qū)域的活動，科學(xué)家可以確定哪些是神經(jīng)元的發(fā)射。h神經(jīng)元參與特定的活動。這項研究發(fā)表在5月18日出版的《自然方法》雜志上。
    
     網(wǎng)站網(wǎng)友點擊量更高的文獻目錄排行榜： 點此鏈接 關(guān)注頁面底部公眾號，開通以下權(quán)限： 一、獲得問題咨詢權(quán)限。 二、獲得工程師維修技術(shù)指導(dǎo)。 三、獲得軟件工程師在線指導(dǎo) toupview,imageview,OLD-SG等軟件技術(shù)支持。 四、請使用微信掃描首頁底部官主賬號！