六马合彩会开奖手机六合APP记录使得组织像气球

 LED电子屏     |      2019-03-08 18:59

  该结合研究团队由MIT Boyden尝试室的博士后Ruixuan Gao和 Shoh Asano,以及哈佛医学院的Srigokul Upadhyayula率领,他们发觉,在将脑组织膨胀4倍,体积增大到64倍后,它就几乎和水一样清亮,不会发生变形。

  MIT的研究人员开辟了一种对脑组织进行大规模3D成像的方式,他们描画了果蝇的整个大脑。 来历: MIT

  2014年获诺贝尔化学奖的Eric Betzig传授说,一天至多能扫描10个果蝇的大脑,如许的快速和高分辩率将促使科学家们提出新的问题,好比雄性和雌性果蝇的大脑有哪些差别,或者同种果蝇的大脑回路有什么不同。

  Science最新一期的封面,引见了一种新的大脑扫描手艺,能让任何人看清果蝇大脑的4000万个突触,此中神经元彼此毗连。

  晶格层鲜明微镜(LLSM)则利用高度聚焦的光束,一次一个薄片地快速合成一个样本的三维图像。

  Science杂志最新封面报道,科学家们成功扫描了果蝇的完整大脑,达到了纳米级成像,将测绘速度提高了1000倍!有解读大脑的能力,科学家就能够追踪神经元之间的联系,从而破解大脑的奥妙。

  不外,Betzig预测,跟着膨胀显微镜手艺的改良一些科学家曾经能在每个标的目的将组织伸长25倍这种连系手艺在绘制大脑中所有神经毗连方面能够取得几乎和电子显微镜一样好的成果。

  浏览果蝇大脑的高分辩率3D图像。这些彩色的球代表了大脑中神经元的一个子集上突触的密度,即那些对多巴胺有反映的神经元。这些彩色小球总共绘制了整个大脑的4000万个突触此中50万个突触的位置,红色暗示突触密度最高,紫色暗示突触密度最低。六合福利彩票分歧的大脑布局被凸起显示。视频来历:HHMI,UC Berkeley

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  几十年来,神经科学家不断胡想绘制出一幅完整的大脑神经收集的精细地图,包罗人脑、老鼠和果蝇的神经收集。有了这种能力,科学家就能够追踪神经元之间的联系,进而领会大脑是若何做出决定的。

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  值得留意的是,发了然晶格层鲜明微术的Eric Betzig传授获得2014年诺贝尔化学奖,此次登上Science封面的论文,也有Eric Betzig的名字。

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  操纵电子显微镜对果蝇大脑的神经元和突触进行全面测绘曾经破费了10年的时间,数十报酬此付出了勤奋。科学家们通过连系两种最先辈的手艺,膨胀显微镜(expansion microscopy)和晶格层鲜明微镜(lattice light-sheet microscope),新的大脑测绘速度提高了1000倍。

  “若是你能让它在10倍或15倍的膨胀程度无效运作,科学家可能就会丢弃电子显微镜了。电子显微镜做稠密神经跟踪也很好,但我们的手艺要快得多,也廉价得多。我认为他们需要担忧。虽然此刻还不克不及代替电子显微镜,但在我看来,是有这种潜力的。”

  电子显微镜不断是研究大脑的利器,这也是几代人勤奋之后摸索出来的一条道路。不外,利用电子显微镜,需要破费多年的时间才能获得果蝇的大脑图像。

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  小鼠初级躯体感受皮层中的锥体神经元(橙色部门),与突触后卵白Homer1相关的树突棘用黄色凸起显示。来历: MIT

  而且,这只是虫豸大脑复杂的收集毗连的超分辩率视图,这些收集毗连形成了从进食到交配的各类行为的根本,此后,扫描更高级生物的大脑,是不是能够等候一下呢?

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  这项研究的里程碑意义在于,这张笼盖整个果蝇大脑的3D地图显示出直径只要60纳米的细节,并且只用了不到三天时间,果蝇大脑中分歧的神经细胞,以至卵白质在空间上的相对分布都可以或许看到,这对根本科研意义严重。

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  这一研究为神经科学带来了极为主要的研究东西,协助科学家们理解分歧的神经环路若何构成,性别对大脑有如何的影响,疾病又会如何粉碎大脑等等。

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  通过将荧光标识表记标帜物附着到大脑中的卵白质上,就有可能绘制出神经元和其他细胞的外膜、一个神经元与另一个神经元毗连的突触、脑细胞的内部隔间,等等。

  将果蝇的大脑扩大到一般大小的四倍后,科学家们操纵晶格层鲜明微镜对所有多巴胺能神经元(绿色)进行成像。来历:Credit: Gao et al./Science 2019

  人类的大脑有800亿个神经元,每个神经元可能有7000个突触,这大概是团队的新挑战。

  虽然其细节程度不如电子显微镜察看到的那么好,但通过计较突触,神经科学家能够判断神经毗连的强度,好比那些担任回忆的神经毗连。

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  膨胀显微镜(ExM)的道理是将组织样本包埋在一种吸水膨胀的聚合物中,使得组织像气球一样膨胀,同时能连结内部布局的相对位置不变,然后用常规显微镜对大块脑组织进行了超高分辩率的卵白质成像。它利用的是雷同尿不湿里的聚丙烯酰胺凝胶,这种凝胶在从盐水转移到纯清水的过程中会膨胀。

  一小部门锥体神经元(黄色),以及与小鼠初级躯体感受皮层中神经元相关的突触前(青色)和突触后(洋红色)卵白质对。来历:MIT

  研究团队不只对果蝇的整个大脑进行了测试,还对老鼠大脑皮层上几毫米厚的一个薄片组织进行了测试,成果雷同。

  Betzig说:“(Boyden)他们2016年第一次来找我时,我仍是充满思疑的;我担忧的是,起首,你能否能够使大脑组织如许的工具抱负地膨胀,而不让它发生扭曲。然后我担忧,虽然样品是通明的,它们仍是会像玻璃球那样扭曲光线。”

  钛媒体注:本文来历于微信公家号新智元(ID:AI_era),编纂:小芹、张乾,钛媒体经授权转载。

  小鼠初级躯体感受皮层中的锥体神经元(橙色部门),与突触后卵白Homer1相关的树突棘用黄色凸起显示。来历: MIT

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  成果,这种晶格层鲜明微镜可以或许在单个突触的程度上拍摄出一张很是细致且切确的大脑图像:分辩率达到约60纳米,仅为电子显微镜分辩率的十分之一。多色成像只需62.5小时。

  Boyden说:“我很惊讶地发觉,它的清晰度是如斯完满,呈现出令人难以相信的光学平均性。”

  每一次完整的扫描,合计发生接近10TB的数据,然后由计较机组合成一个能够像视频游戏一样导航的3D图像。

  最新出书的Science杂志封面,报道了MIT和霍华德休斯医学研究所(HHMI)科学家们的最新功效,他们成功对果蝇的完整大脑进行了成像,清晰度达到了纳米级,并且只用了不到三天时间!

  MIT的Edward Boyden传授在五年前发现膨胀显微镜(expansion microscopy),他说:“我们不只仅是在逐渐扫描更多的脑组织,我们是在扫描整个大脑。这就是我们如斯兴奋的缘由。”