據(jù)英國《自然》雜志近日發(fā)表的一項研究,,日本科學(xué)家使用一種名為CUBIC-X的技術(shù)繪制了一張小鼠大腦圖譜,,該技術(shù)不但使組織像玻璃一樣透明清楚,,還可將其膨脹至其原始尺寸的十倍。這一新成果為人類窺探生物系統(tǒng)的內(nèi)部運作,,提供了前所未有的機會,。
神經(jīng)科學(xué)對組織清除技術(shù)有很高的訴求,這是因為在實際研究中,,很多時候無法追蹤大腦中軸突和樹突的蜿蜒路徑,。一直以來,常規(guī)作法是科學(xué)家對標(biāo)記的腦組織切片連續(xù)成像,,然后再通過計算機三維重建,。不過其缺點也十分突出——過程太緩慢。一般來講,,利用顯微鏡要花上幾個星期才能成像小鼠大腦中的回路,,而構(gòu)建出來的圖譜質(zhì)量,則取決于輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量,。
近年來,,讓組織“透明化”然后將其完整地成像,是一種理想的辦法,,但這要伴隨分子試劑,、遺傳策略和成像技術(shù)多方面的進(jìn)步才能實現(xiàn),亦因此,,想要“照亮大腦內(nèi)部”十分不易,。
而此次,日本RIKEN生物系統(tǒng)動力學(xué)研究中心的上田泰己帶領(lǐng)團(tuán)隊,,采用化學(xué)方法標(biāo)記了大腦中的每個細(xì)胞,,將大腦“透明化”,并與此同時將其尺寸擴(kuò)大了10倍,。研究團(tuán)隊還利用精密成像技術(shù)對神經(jīng)元進(jìn)行三維重建,,總計約7200萬個細(xì)胞。他們所得的圖譜,,將大腦縮小為一個簡潔的細(xì)胞位置數(shù)據(jù)庫,,可以研究不同大腦區(qū)域的具體變化。
研究人員表示,,這類方法的應(yīng)用正不斷擴(kuò)展,,CUBIC-X技術(shù)是其中之一。這類技術(shù)可以對生物體組織進(jìn)行清除,,使原本不透明的組織變透明,;還可以在清除組織的同時將器官按比例放大,讓更多細(xì)節(jié)暴露在傳統(tǒng)顯微鏡下,。其利用現(xiàn)成的化學(xué)物質(zhì)為科學(xué)家們打開了一扇大門,,讓人們不僅可以觀察大腦,,還可以觀察其他任何一個器官。(記者張夢然)
總編輯圈點
也曾無數(shù)次設(shè)想過,,如果人的器官和大腦是透明的會怎樣,。要是一切一望便知,就不會有什么小病拖成大病的悲劇,,也不會有什么苦苦探索大腦秘密而不得的艱辛。人類與疾病斗爭時,,也終于不再是“我明敵暗”,,而是能更精準(zhǔn)地出擊。如今,,用CUBIC-X技術(shù),,小鼠的大腦得以“透明化”,尺寸還能擴(kuò)大十倍,,為科研人員的深入研究鋪平了道路?,F(xiàn)形吧,大腦,!這樣的技術(shù),,照亮的不僅是大腦或者器官內(nèi)部,更是人類生命醫(yī)學(xué)的未來,。