生物成像:全方位看“神经元”

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一项新的技术将会使研究人员获得神经元在相互作用时的三维图像。这种技术通过联合一种快速移动的激光束和一种特殊的显微镜来观察不同光学面的组织。美国Baylor医学院的研究人员将这项成果发表在新一期的《自然神经学》杂志上。

文章的第一作者Gaddum Duemani Reddy博士介绍说，大多数显微镜都只能研究二维细胞功能。为了分析不同的面，你需要移动制备的样品或物镜。这样做既花费时间，并且无法看到瞬间发生的事件。

为了解决这个问题，研究人员发明了一种“把戏”在三维情况下快速移动一束激光，然后让激光进入到多光子显微镜中。这使得他们能够“看到”三维的神经元功能，从而使他们对神经元活动有了更多的了解。

多光子显微镜与普通的垂直显微镜有很多相似之处，但经过一定的改造使它能够分段观察组织。而普通的多光泽现为主进行这种观察时会非常缓慢。

研究人员表示，有了这种技术，你能够快速进行这种片段观察。目前，研究人员正在实验室观察一个单独的神经元行为。

文章的通讯作者Peter Saggau教授表示，他的实验室目前正在利用这项技术研究大脑 切片中单个神经元的通信过程。他还与另外两个实验室合作使用这项技术进行其它方面的研究。研究人员打算利用这项技术来监控实验动物大脑 中的神经活动，从而研究神经元群体在视觉刺激过程中如何交流。另外一项研究则试图利用这项技术来监控听觉神经的刺激。这些研究人员希望能够恢复内耳受体丧失功能的实验动物的听觉。(生物通雪花)

大脑皮层体感运动的成像

感觉信息是通过大脑对运动与感觉之间的协调互动作用来进行采集与处理的。Ferezou研究小组利用电压敏感染料直接对小鼠的躯体感觉和相应的大脑感觉运动皮层进行成像。这项研究首次提供了大脑皮层对感觉运动的综合图像，揭示了高度动态和分布式处理过程与躯体行为的关联。相关论文以封面 文章的形式发表在2007年12月6日的《神经元》(Neuron)上。

躯体感觉往往源于触摸物体时主动产生的躯体运动，而感觉信息则是用来改进和控制这些运动。因此，在感觉与运动相互作用之间必然有一个重要的途径，Ferezou等选择了小鼠的腮须运动系统作为研究对象。他们利用电压敏感染料在小鼠的大脑皮层，通过类似柱形的空间分辨率和毫秒的时间精度的对大脑皮层感觉运动的膜电压的动态变化直接成像。研究表明：单个腮须短促的位置偏移就会引起高度分布式极化皮质感觉的反应，由此开始了在初级体感桶型大脑皮质及随后的兴奋腮须运动皮层。腮须运动以及引起该运动的感觉能够动态地调节感觉信息到运动皮层的传递过程。大脑皮质感觉运动的过程可能大大有助于人们对触觉的认知。