几十年来,观察人类大脑内部一直是神经科学家难以企及的梦想。但在最新一期《科学》杂志发表的一项研究中,美国麻省理工学院科研团队描述了一种创新技术平台,其能以前所未有的亚细胞(比细胞结构更细化的结构)分辨率,对两个捐赠者(一个患有阿尔茨海默病,另一个没有)的大脑半球,实现了完整三维细胞成像。
这个新平台能在多尺度上同时捕获大规模人脑组织中的蛋白质表达、细胞形态、神经投射和突触分布。不但确保了对细胞结构的保存,还能以高分辨率和高速度,对大型人脑组织样本展开精细处理、丰富标记和清晰成像。
作为美国“脑计划”细胞普查网络的一部分,该平台集成了三个核心要素对脑组织切片、处理和成像。首先,用一种名为MEGAtome的振动式切片机,可在不损失细胞连接的情况下实现超精密组织切片;其次,用一种名为mELAST的组织凝胶技术,能将组织样本转化为弹性和可逆膨胀的水凝胶,从而促进高通量多尺度成像;最后,通过UNSLICE计算管道可重建前两者处理的三维轴突网络连接。
该平台现已能对人类大脑半球进行完整成像,分辨率甚至精细到单个突触。它使科学家能够使用同一个大脑对问题进行综合探索,而不必观察不同大脑中的不同现象后再构建综合图像。另外,其对脑半球进行成像只需100小时,速度远远超过以往的几个月,这意味着科学家可短时间创建更多样本。
值得一提的是,该技术不仅适用于大脑,还适用于身体其他组织,这将极大促进科学家对人体器官功能和疾病机制的理解。
总编辑圈点
脑细胞的解剖学和分子结构细节,对于了解人脑功能以及脑损伤至关重要。然而,目前的神经成像技术,如功能性磁共振,缺乏捕捉这些细节所需的分辨率。该研究目前尚未呈现出全部大脑的图谱,但它提供了一个前所未有的技术“三件套”,在不久的将来,就能为人们展示整个大脑区域内神经元的全景图、每个细胞的独有特性、多样化的“细胞森林”以及位于细胞外分子之间的亚细胞结构簇。这将是脑科学研究的盛宴。
几十年来,观察人类大脑内部一直是神经科学家难以企及的梦想。但在最新一期《科学》杂志发表的一项研究中,美国麻省理工学院科研团队描述了一种创新技术平台,其能以前所未有的亚细胞(比细胞结构更细化的结构)分辨率,对两个捐赠者(一个患有阿尔茨海默病,另一个没有)的大脑半球,实现了完整三维细胞成像。
这个新平台能在多尺度上同时捕获大规模人脑组织中的蛋白质表达、细胞形态、神经投射和突触分布。不但确保了对细胞结构的保存,还能以高分辨率和高速度,对大型人脑组织样本展开精细处理、丰富标记和清晰成像。
作为美国“脑计划”细胞普查网络的一部分,该平台集成了三个核心要素对脑组织切片、处理和成像。首先,用一种名为MEGAtome的振动式切片机,可在不损失细胞连接的情况下实现超精密组织切片;其次,用一种名为mELAST的组织凝胶技术,能将组织样本转化为弹性和可逆膨胀的水凝胶,从而促进高通量多尺度成像;最后,通过UNSLICE计算管道可重建前两者处理的三维轴突网络连接。
该平台现已能对人类大脑半球进行完整成像,分辨率甚至精细到单个突触。它使科学家能够使用同一个大脑对问题进行综合探索,而不必观察不同大脑中的不同现象后再构建综合图像。另外,其对脑半球进行成像只需100小时,速度远远超过以往的几个月,这意味着科学家可短时间创建更多样本。
值得一提的是,该技术不仅适用于大脑,还适用于身体其他组织,这将极大促进科学家对人体器官功能和疾病机制的理解。
总编辑圈点
脑细胞的解剖学和分子结构细节,对于了解人脑功能以及脑损伤至关重要。然而,目前的神经成像技术,如功能性磁共振,缺乏捕捉这些细节所需的分辨率。该研究目前尚未呈现出全部大脑的图谱,但它提供了一个前所未有的技术“三件套”,在不久的将来,就能为人们展示整个大脑区域内神经元的全景图、每个细胞的独有特性、多样化的“细胞森林”以及位于细胞外分子之间的亚细胞结构簇。这将是脑科学研究的盛宴。
据法新社巴黎3月15日报道,15日发布的一项新的重要分析称,影响神经系统的疾病——如中风、偏头痛和痴呆症——已经超过心脏病,成为全球范围内导致人们健康损害的主要原因。 英国“我超爱科学”网站1月1日刊登题为《什么是“时空连续体”?》的文章,作者是斯蒂芬·伦茨,内容编译如下:“时空连续体”(space-time continuum)是源自于大多数人听说过却未必完全了解的 3月21日是世界睡眠日,中国主题为“健康睡眠 人人共享”。近日发布的《2023年中国居民睡眠白皮书》显示,我国居民平均睡眠时长6.75小时,平均在零点后入睡,夜间睡眠时长普遍偏短。你是否有睡眠困扰 眼眸深邃似海、璨如星河,中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队(以下简称“团队”)正是眼眸“侦探”。该团队不久前被授予“国家卓越工程师团队”称号。别看人眼只有8克左右,却 据英国《自然》周刊网站3月19日报道,研究人员首次利用生成式人工智能(AI)制造出全新抗体。报道称,本周生物学预印本资料库中的一份预印本报告的原理验证研究,提高了将“AI指导的蛋白质设计引入治 3月22日,中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,互联网普及率达77.5%;网络基础设施建设持续加强,新型消费 。本文链接:以亚细胞分辨率“绘图”——新技术平台实现人脑半球完整成像http://www.sushuapos.com/show-2-6920-0.html
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