西亚试剂：新三维影像技术揭示活生物体神经元网络工作过程

麻省理工学院和维也纳大学的研究人员创建了一种显像系统揭示贯穿活动物脑的神经活动。这项技术首次能以毫秒级产生整个脑的三维视频，有助于科学家发现神经元网络如何处理感觉信息并产生行为。

神经科学绘制线虫神经元影像

人员在麻省理工学院和维也纳大学的创建，揭示了整个生活的动物的大脑中神经活动的成像系统。这种技术，首先，可以生成整个大脑的3-D电影在毫秒级，可以帮助科学家了解如何神经元网络的过程感觉信息，并产生行为。

研究人员首次拍摄到活生物体中全部神经元的工作图像，研究对象为秀丽隐杆线虫。这一成果报道在昨日的Nature Methods期刊上，实时揭示了信号是如何旅行通过身体的。

1986年，科学家绘制了线虫所有的302个神经元之间的联接，第一次没有与其他任务生物重复。但是这个线路图，或者'连接体'无法使科学家去测定导致一种特殊功能的神经元通路。也不允许研究人员预测线虫在任一时间点将做什么。维也纳大学的神经科学家Alipasha Vaziri说。倘若能通过三维空间显示神经元之间的实时信号行动的方法，这种新技术应该能使科学家做到以上两点。

Vaziri和他的同事设计秀丽隐杆线虫以便当一个神经元刺激以及钙离子通过其细胞膜时神经元发光。为了捕获那些信号，他们利用一种称为光场反褶积显微镜的技术绘制整个线虫，结合了来自一组小型透镜的影像并利用一种算法提供一种高分辨率的三维图像来分析它们。研究人员获得了多达每秒50张影像，使他们能观察神经元在大脑、脊髓腹侧和尾部中的活动。

从蠕虫到鱼类

接下来，该团队将这一技术应用于斑马鱼幼虫，获得当鱼对注入到水中的化学气味有反应时的整个脑成像。他们能够捕获同时发生的大约5000神经元的活动(斑马鱼总共约有100000神经元)。

“连接体与活动是完全互补的。你无法通过观测一个或其他的了解神经系统，”神经生物学家Misha Ahrens说。如何绘制神经元之间的信号行程映像并与连接体图像连起来将使科学家准确找到每个个体细胞的作用。

去年，Ahrens的团队利用显微镜技术发送穿过动物组织的光学图表，绘制一个完整斑马鱼大脑活动的图像。新技术更快;科学家每秒能获得100次以上的的影像，尽管它不能显示同时显示尽可能多的神经元活动

剑桥麻省理工学院的神经生物学家及共同作者Edward Boyden 说下一步是利用这项技术来确定，然后制作模型，神经元将如何对确定的刺激物产生反应。他也想要改善该技术的速率和分辨率获得更大组织如哺乳动物脑的影像。

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