使人们更为关注大脑的微小细节

科学的最大挑战之一,是研究大脑的解剖学和细胞结构。

准确地想象大脑的复杂结构在高分辨率对改善我们的理解是至关重要的中枢神经系统的功能。

科学家研制出一种很有前途的新技术,在意大利、英国和德国,现在把大脑的微观细节清晰甚至在宏观卷。

在《华尔街日报》今天发表的一篇论文自然方法研究人员描述他们的系统,称为快速通过Pupil-split图像相位检测自动对焦(或快速),突破了老鼠大脑的成像。

这在神经科学新技术可能会产生重大影响,使定量分析brain-wide架构可能在亚细胞水平。

Silvestri鲁博士物理学研究的第一作者和研究人员在意大利佛罗伦萨大学的事,说:“缺少的仪器,能够分析大量的高分辨率限制了我们的研究brain-wide结构粗糙,低分辨率的水平。

“当前使用的纸张显微镜法结合化学协议能够呈现生物组织透明,无法保持高分辨率样本中超过几百微米。”

莱昂纳多Sacconi博士的研究所光学国家研究委员会(CNR-INO),该论文的作者之一,补充道:“除了这些维度,生物组织开始表现得像一个镜头,扰乱了显微镜的结合,从而使图像模糊。”

与快速,研究者提出一种新的自动聚焦技术兼容纸张显微镜能够自动修正的实时样本本身引入的失调。在立方厘米级,清除样品,如完整的老鼠的大脑,自动对焦移除图像退化,使增强的定量分析。

新方法的灵感来源于反射摄像机中的光学自动对焦系统,一套棱镜和透镜变换图像的模糊成一个横向运动。这使得对齐的显微镜实时稳定,生产更清晰,细节丰富的图像。

玛丽Skłodowska居里卡罗琳Mullenbroich博士研究员、讲师格拉斯哥大学学院的物理学和天文学是一个论文的合著者。博士Mullenbroich导致显微镜自动对焦系统的设计和实现。

Mullenbroich博士说:“虽然我们最初发明纸张显微镜快速,这种自动对焦技术实际上是适合所有大视场显微镜技术。它有很多种用途和样本与多个应用程序超出了神经科学不可知论者。”

所保证的高分辨率快速——这也是一个国际专利的主题Unifi旗下欧洲实验室的非线性光谱学(透镜)和中国北车,使得研究人员在整个大脑研究以前只有在分析小尺度问题,当地的区域。

例如,一种特殊的神经元的空间分布——表达生长激素抑制素——被调查,显示这些细胞倾向于组织本身在空间集群,让它们怀疑抑制作用更有效。

另一个应用程序的担忧小胶质细胞,一组细胞与不同的功能(从响应病原体神经可塑性的调节),根据其形状变化中所发挥的作用。小胶质细胞与快速的分析显示不同脑区之间的显著差异,为新的研究角色铺平了道路的细胞群。

参考:Silvestri L, Mullenbroich MC, Costantini我,等。通用定量容积显微镜自动对焦的老鼠的大脑。Nat方法。2021年。doi:10.1038 / s41592 - 021 - 01208 - 1。

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