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正因为大脑里有复杂密集的神经元连结成『电路』,我们才能处理各种事物信息。科学家们想知道这些微型细胞电路的细胞组成类型,然而,迄今为止,现有技术仍然无法实现大脑完整画面绘制。
“传统上,标记脑细胞的方法包括借助携带颜色标记的病毒,或将染料电转入脑细胞系。但这些方法的弊端在于,要么无法标记所有细胞,要么容易破坏周围组织,”项目组长Andreas Schaefer说。
这项由Francis Crick研究所的研究人员开发的新技术,克服了以往的局限性,前所未有地成功绘制出了构成小鼠嗅觉处理微电路的全部250个细胞。
他们运用纳米工程工具,在微量吸液管尖端创建了几排微型小孔,将带电荷的染料用电荷分布到更广泛的区域,与此同时细胞不会发生损伤。不同于病毒载体手段,这种方法可覆盖所调查电路100%组成细胞。研究人员成功分析了电路中不同细胞类型所占比例,为该区域的大脑功能解释提供了有力线索。
Andreas补充道:“大脑由很多重复单元组成,通过小范围测绘工作,不久我们将能更清晰地描绘出‘大脑计算机器’的整体构图。如今,我们有了映射微型单元的工具,我们就可以开展特定细胞类型干扰实验,观察它们如何直接控制行为和感觉信息处理。”
从此以后,全世界的科学家们将可据此拆解大脑不同部分的神经电路组成结构。
原文检索:
Architecture of a mammalian glomerular domain revealed by novel volume electroporation using nanoengineered microelectrodes
doi:10.1038/s41467-017-02560-7
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