新技術(shù)使科學(xué)家對人類(lèi)腦部疾病的認識更近了一步
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發(fā)布時(shí)間：2017-07-11
大阪大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種高速串行切片成像系統，可以捕獲整個(gè)小鼠腦的高分辨率圖像，進(jìn)一步增強我們對嚙齒動(dòng)物和靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物中腦疾病的認識。
要充分了解大腦功能和功能障礙，重要的是能夠使整個(gè)大腦的解剖學(xué)和活動(dòng)變化可視化?？梢詤^分各個(gè)細胞的高分辨率腦成像和獲取的數據的定量比較對于顯示大腦如何受到疾病的影響至關(guān)重要。
然而，目前嘗試以足夠高的分辨率對整個(gè)鼠標進(jìn)行成像，以獲得詳細信息需要長(cháng)達一周的時(shí)間。雖然這些方法揭示了對腦功能的重要見(jiàn)解，但是不可能用這些技術(shù)來(lái)形象化和分析多個(gè)大腦。比較多個(gè)腦是了解神經(jīng)生物學(xué)功能和腦功能障礙的關(guān)鍵。
大阪大學(xué)主導的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了面對面連續顯微鏡斷層掃描（FAST） - 成像系統，可以在不到兩個(gè)半小時(shí)內以高空間分辨率對整個(gè)小鼠進(jìn)行成像。第一作者Kaoru Seiriki解釋說(shuō)：“FAST由一個(gè)內置microslicer的旋轉圓盤(pán)共焦顯微鏡和一個(gè)處理圖像數據的方法組成。 “通過(guò)我們的三維重建技術(shù)，整個(gè)大腦可以以足夠高的分辨率來(lái)顯現，以解決單個(gè)細胞及其亞細胞結構?！?/span>
通過(guò)將其FAST技術(shù)與特異性染色程序相結合，Seiriki及其同事能夠將整個(gè)大腦中的亞細胞核，血管結構，成熟少突膠質(zhì)細胞，髓鞘，中間神經(jīng)元和突出的神經(jīng)元可視化。這些成像工具提供了一種系統的方法來(lái)調查不同腦疾病的病理生理機制。
FAST是一種非?？焖俚某上窦夹g(shù)，因此它可以用于成像非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物的大腦。首席研究員Hitoshi Hashimoto說(shuō)：“我們成功地在成人the子的整個(gè)腦中，以亞細胞分辨率顯示了遠程神經(jīng)元投影。 “這顯示了FAST如何進(jìn)一步了解嚙齒動(dòng)物和靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物的腦解剖?！?/span>
大阪大學(xué)研究團隊也使用FAST系統成功地對死后人腦進(jìn)行了成像。橋本說(shuō)：“我們預計這種方法會(huì )識別以前未知的患病人腦中的精細形態(tài)學(xué)異常。這些見(jiàn)解可能有助于推動(dòng)有效治療的發(fā)展。
這種新技術(shù)提供了一種比較個(gè)體細胞水平和其亞細胞結構的多個(gè)腦的方法。通過(guò)這種方法，將獲得不同腦部疾病的病理機制的新見(jiàn)解。此外，它的適用性提供了一種翻譯方法來(lái)研究非人類(lèi)動(dòng)物模型和人類(lèi)疾病。
（本文轉載生物谷）
