華人學(xué)者取得神經(jīng)學(xué)技術(shù)突破 | 化工中間體 | 旗

為您介紹：華人學(xué)者取得神經(jīng)學(xué)技術(shù)突破。斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)日前在Science雜志上發(fā)表了一項(xiàng)技術(shù)突破。他們開發(fā)的工具能在清醒的活體動(dòng)物中成像單個(gè)神經(jīng)元的電活性，使人們對(duì)神經(jīng)元流動(dòng)的了解達(dá)到前所未有的深度，對(duì)大腦研究有重要的意義。

神經(jīng)學(xué)技術(shù)突破

神經(jīng)元之間的電信號(hào)對(duì)于細(xì)胞通訊非常關(guān)鍵。這種電活性是所有大腦流動(dòng)的核心，包括思考、感知、情緒和記憶。捕捉神經(jīng)元電活性是了解大腦認(rèn)知的基礎(chǔ)，但現(xiàn)有的神經(jīng)元監(jiān)控技術(shù)還存在一定的缺陷。神經(jīng)學(xué)家們一直在摸索新辦法，希望在清醒動(dòng)物中對(duì)神經(jīng)元的膜電壓動(dòng)態(tài)進(jìn)行成像。

基因編碼的電壓指示器（GEVI）是一個(gè)很有前景的新興技術(shù)。GEVI指示器能夠讀取毫秒級(jí)別的神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)，被Nature Methods評(píng)為2015最值得期待的技術(shù)之一。與鈣指示器相比，GEVI指示器更能直接反映神經(jīng)元流動(dòng)。近年來GEVI指示器已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但迄今為止人們還沒能將其用于活體哺乳動(dòng)物研究。

神經(jīng)學(xué)新技術(shù)的研究

Mark J. Schnitzer和Yiyang Gong領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過深入研究，對(duì)GEVI指示器進(jìn)行了很大的改良。（Yiyang Gong于2011年取得了斯坦福大學(xué)的博士學(xué)位，現(xiàn)在是杜克大學(xué)的助理教授。）過去，GEVI指示器的信號(hào)速度和動(dòng)態(tài)范圍不足以在活體動(dòng)物中解析動(dòng)作電位。改良后的GEVI指示器速度很快也足夠明亮，能夠精確測(cè)定一毫秒以內(nèi)的神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢唬瑤缀鯖]有產(chǎn)生謬誤讀取的可能。

研究人員通過共振能量轉(zhuǎn)移，將rhodopsin的快速電壓感知結(jié)構(gòu)域與明亮的熒光團(tuán)聯(lián)合起來。隨后他們用病毒將這種新電壓指示器送入神經(jīng)元。研究顯示，這種電壓指示器能夠在意識(shí)分明的小鼠和果蠅大腦中，很康復(fù)地記錄神經(jīng)元的動(dòng)作電位和膜電壓動(dòng)態(tài)。

在活體動(dòng)物的大腦中察看神經(jīng)元活性，是科學(xué)家們夢(mèng)寐以求的能力。 這項(xiàng)研究提供了能在活體內(nèi)剖析神經(jīng)電生理和神經(jīng)編碼的光學(xué)工具，有望推動(dòng)高速顯微成像的進(jìn)一步發(fā)展。（編輯：YD）

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