科學(xué)家們一直希望能夠更清楚地看到大腦是如何工作的。以前研究人員只能在電子顯微鏡下擺弄死亡的腦細(xì)胞,,而從來沒有用高分辨率顯微鏡清晰地看到活的腦細(xì)胞在有生命的動(dòng)物體內(nèi)的活動(dòng)圖景,。據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,現(xiàn)在,,德國馬克斯·普朗克研究所的物理學(xué)家斯蒂芬和其同事將這一夢(mèng)想付諸實(shí)現(xiàn)。相關(guān)論文刊登在最新一期美國《科學(xué)》雜志上,。
斯蒂芬與該研究所的其他研究者多年來一直在研發(fā)一種被叫做“受激發(fā)射損耗” (STED)的超高分辨率顯微鏡?,F(xiàn)在,他們將這項(xiàng)工作提高到一個(gè)新的水準(zhǔn),。為了讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更清晰,,他們首先對(duì)一只老鼠的特定腦細(xì)胞進(jìn)行基因修改,使其能夠發(fā)出熒光,,然后切掉老鼠頭蓋骨的一小部分,,放進(jìn)玻璃器皿里,通過STED觀察那些發(fā)亮的腦細(xì)胞,。同時(shí),,研究人員啟動(dòng)STED中所裝置的軟件以遮蓋鼠腦里那些沒有變亮的部分,這樣即可在有生命的老鼠外部實(shí)時(shí)地再現(xiàn)出神經(jīng)細(xì)胞的高清活動(dòng)影像,。
這個(gè)新型顯微鏡提供的清晰度可以達(dá)到70納米級(jí)以下,,四倍于以前的顯微鏡,足以幫助科學(xué)家觀察到腦部樹突棘的活動(dòng),,樹突棘是存在于哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)元樹突上的小突起,,構(gòu)成中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性突觸傳遞的原始位點(diǎn)。
研究人員未來將有可能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這種新型顯微鏡的許多種用途,,而其中最重要的領(lǐng)域是用于觀察治療精神病藥物在腦部神經(jīng)元突觸里是如何工作的,,也許還會(huì)引發(fā)制藥學(xué)針對(duì)特殊疾病開發(fā)新藥的突破性進(jìn)展。
斯蒂芬與該研究所的其他研究者多年來一直在研發(fā)一種被叫做“受激發(fā)射損耗” (STED)的超高分辨率顯微鏡?,F(xiàn)在,他們將這項(xiàng)工作提高到一個(gè)新的水準(zhǔn),。為了讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更清晰,,他們首先對(duì)一只老鼠的特定腦細(xì)胞進(jìn)行基因修改,使其能夠發(fā)出熒光,,然后切掉老鼠頭蓋骨的一小部分,,放進(jìn)玻璃器皿里,通過STED觀察那些發(fā)亮的腦細(xì)胞,。同時(shí),,研究人員啟動(dòng)STED中所裝置的軟件以遮蓋鼠腦里那些沒有變亮的部分,這樣即可在有生命的老鼠外部實(shí)時(shí)地再現(xiàn)出神經(jīng)細(xì)胞的高清活動(dòng)影像,。
這個(gè)新型顯微鏡提供的清晰度可以達(dá)到70納米級(jí)以下,,四倍于以前的顯微鏡,足以幫助科學(xué)家觀察到腦部樹突棘的活動(dòng),,樹突棘是存在于哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)元樹突上的小突起,,構(gòu)成中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性突觸傳遞的原始位點(diǎn)。
研究人員未來將有可能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這種新型顯微鏡的許多種用途,,而其中最重要的領(lǐng)域是用于觀察治療精神病藥物在腦部神經(jīng)元突觸里是如何工作的,,也許還會(huì)引發(fā)制藥學(xué)針對(duì)特殊疾病開發(fā)新藥的突破性進(jìn)展。