新技术可“照亮”小鼠大脑内部


新技术可“照亮”小鼠大脑内部



据英国《自然》杂志近日发表的一项研究 , 日本科学家使用一种名为CUBIC-X的技术绘制了一张小鼠大脑图谱 , 该技术不但使组织像玻璃一样透明清楚 , 还可将其膨胀至其原始尺寸的十倍 。 这一新成果为人类窥探生物系统的内部运作 , 提供了前所未有的机会 。
神经科学对组织清除技术有很高的诉求 , 这是因为在实际研究中 , 很多时候无法追踪大脑中轴突和树突的蜿蜒路径 。 一直以来 , 常规作法是科学家对标记的脑组织切片连续成像 , 然后再通过计算机三维重建 。 不过其缺点也十分突出——过程太缓慢 。 一般来讲 , 利用显微镜要花上几个星期才能成像小鼠大脑中的回路 , 而构建出来的图谱质量 , 则取决于输入数据的质量 。
【新技术可“照亮”小鼠大脑内部】近年来 , 让组织“透明化”然后将其完整地成像 , 是一种理想的办法 , 但这要伴随分子试剂、遗传策略和成像技术多方面的进步才能实现 , 亦因此 , 想要“照亮大脑内部”十分不易 。
而此次 , 日本RIKEN生物系统动力学研究中心的上田泰己带领团队 , 采用化学方法标记了大脑中的每个细胞 , 将大脑“透明化” , 并与此同时将其尺寸扩大了10倍 。 研究团队还利用精密成像技术对神经元进行三维重建 , 总计约7200万个细胞 。 他们所得的图谱 , 将大脑缩小为一个简洁的细胞位置数据库 , 可以研究不同大脑区域的具体变化 。
研究人员表示 , 这类方法的应用正不断扩展 , CUBIC-X技术是其中之一 。 这类技术可以对生物体组织进行清除 , 使原本不透明的组织变透明;还可以在清除组织的同时将器官按比例放大 , 让更多细节暴露在传统显微镜下 。 其利用现成的化学物质为科学家们打开了一扇大门 , 让人们不仅可以观察大脑 , 还可以观察其他任何一个器官 。
也曾无数次设想过 , 如果人的器官和大脑是透明的会怎样 。 要是一切一望便知 , 就不会有什么小病拖成大病的悲剧 , 也不会有什么苦苦探索大脑秘密而不得的艰辛 。 人类与疾病斗争时 , 也终于不再是“我明敌暗” , 而是能更精准地出击 。 如今 , 用CUBIC-X技术 , 小鼠的大脑得以“透明化” , 尺寸还能扩大十倍 , 为科研人员的深入研究铺平了道路 。 现形吧 , 大脑!这样的技术 , 照亮的不仅是大脑或者器官内部 , 更是人类生命医学的未来 。

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