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迷你顯微鏡植入老鼠大腦“觀察”其思維運(yùn)行

迷你顯微鏡植入老鼠大腦“觀察”其思維運(yùn)行

2013-02-26 12:20:17

  據(jù)國外媒體報道,目前,科學(xué)家將迷你顯微鏡植入基因改良老鼠的大腦之中,有助于研究人員洞悉老鼠的思維運(yùn)行。

  這個工具以空前的視角呈現(xiàn)出老鼠大腦結(jié)構(gòu),研究小組能夠記錄老鼠1000多個神經(jīng)原的激活狀況,并持續(xù)觀測數(shù)個星期,使科學(xué)家能夠研究老鼠大腦活動的歷史進(jìn)化過程。

  美國斯坦福大學(xué)生物和應(yīng)用物理學(xué)副教授馬克-施尼策稱,這種類型的問題,此前并未在行為自由的老鼠個體上進(jìn)行測試。他和同事將這項研究報告發(fā)表在本月初發(fā)行的《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上,并成立一家公司,生產(chǎn)銷售迷你顯微鏡用于研究阿爾茨海默癥和其它大腦紊亂等神經(jīng)變性疾病。

  施尼策解釋稱,我們將老鼠顱骨打開,把這種迷你顯微鏡植入一個小型圓圈之中,這個顯微鏡就像是給老鼠戴一個帽子。老鼠海馬體的神經(jīng)組織關(guān)聯(lián)著空間記憶,通過基因改良可將這些神經(jīng)呈現(xiàn)為綠色熒光蛋白質(zhì),特別是在鈣質(zhì)存在的時候。當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞被激活,它們將自然地釋放大量的鈣離子,從而熒光效應(yīng)就變得更加強(qiáng)烈。

  迷你顯微鏡與一個相機(jī)芯片建立連接,能夠?qū)⑴臄z到的神經(jīng)細(xì)胞的熒光閃爍狀況傳輸至計算機(jī)屏幕,從而獲得接近實時的老鼠大腦活躍性視頻。

  對于未經(jīng)訓(xùn)練的眼睛,激活神經(jīng)細(xì)胞變得隨機(jī)無序,但是研究人員能夠識別。特殊的神經(jīng)細(xì)胞對應(yīng)于圓圈中的特殊區(qū)域。施尼策解釋稱,個別神經(jīng)細(xì)胞可能對老鼠大腦位置具有一定的選擇性。該裝置有能力實時繪制數(shù)百個神經(jīng)細(xì)胞的活動狀況,并長時間觀測大腦組織的發(fā)展變化,未來它將用于監(jiān)控研究阿爾茨海默癥等大腦疾病的形成。

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