2022年09月08日 09:07:10 来源:济南纵驰测控设备有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:23
导读:近日美国麻省理工学院和奥地利维也纳大学的研究学者创造了一个成像系统,能够揭示活体生物大脑里的神经活动。这项技术实现了产生整个大脑的3D动画,它将帮助科学家研究神经元网络是如何处理感官信息从而产生行为的。
研究小组利用新的系统同时对秀丽隐杆线虫的每一个神经元活动以及斑马鱼幼虫的整个大脑进行成像,从而提供了神经元系统活动更加完整的图片。
“观察大脑里一个神经元的活动并不能为你展示大脑是如何处理信息的,你需要知道上一个神经元的活动。而为了理解一个特定神经元活动的意义,你又必须知道 下一个神经元的活动。”美国麻省理工学院大脑、认知科学和生物工程学副教授埃德·博伊登这样说道。简言之,如果你想要了解感官信息是如何集合并形成行为 的,你必须了解整个大脑的活动。
而的这个方法将帮助神经科学家了解更多有关大脑紊乱的生物学基础。“我们并不知道大脑紊乱所 涉及的特定细胞集。”博伊登说道。“调查整个神经系统的活动或可以帮助确定大脑紊乱所涉及的细胞或者网络,从而产生治疗方法的新观点。”博伊登带领的研究 小组与维也纳大学的研究人员合作提出了一种描绘大脑的新方法。
的方法是基于一种被广泛应用的名为光场成像的技术,通过测量进 来光线的角度从而创造3D图像。研究作者、美国麻省理工学院媒体艺术与科学的副教授拉梅什·拉斯卡一直都在研究这种3D成像技术。在此之前其它科研小 组已经研发了运行光场成像的显微镜,而在这项的研究里,研究人员将这种光场显微镜化并将其应用于神经元活动成像。
利 用这种显微镜,样本释放的光被发送经过透镜阵列,后者会在不同的方向折射光。样本的每个点大约会产生400多个不同的光的点,利用电脑算法将这些点重新结 合便可以再现3D结构。“如果样本里有一个释放光的分子,传统显微镜会将它重新聚焦在单一的点上,但我们的透镜阵列可以将光投射在很多点上,由此你可以推 测出这个分子所处的三维位置。”博伊登说道。
奥地利维也纳大学的博士后罗伯特·普雷韦代尔建造了这个显微镜,而这项研究的研究作者、美国麻省理工学院的研究生杨奎尹修改了电脑算法从而重建了3D图像。
美国哈佛大学的物理学家教授艾拉文森·塞缪尔表示这种方法看起来“非常有前景”,它能够加速对移动活体生物进行3D成像,从而将它们的神经元活动与行为 相联系。“这项研究最令人印象深刻的方面在于这是一种非常简单的方法,”塞缪尔说道,他并未参与这项研究,“我可以想像很多实验室都可以应用这种方法。”
(来源:中国化工仪器网) /