腦彩虹

腦彩虹是一項最新大腦成像技術,通過使用螢光蛋白點亮大腦內部的神經元幫助科學家理解大腦的運作。科學家們發現,把螢光蛋白注入生物大腦可以點亮大腦內部細胞。

簡介

自由形式:該腦彩虹圖取自於實驗鼠的大腦,顯示了調節某些肌肉收縮的神經軸突是分散的。自由形式:該腦彩虹圖取自於實驗鼠的大腦,顯示了調節某些肌肉收縮的神經軸突是分散的。

研究人員用特殊處理的螢光蛋白植入老鼠的腦細胞,這些螢光蛋白能夠“點亮”神經元,從而使研究人員能夠研究大腦是如何處理信息的。這項技術源自水母的螢光蛋白質的利用。

該技術被命名為腦彩虹,它的產生讓神經科學家們第一次有機會從內部研究活體大腦。當外界信息湧入大腦時,腦彩虹讓神經科學家們更加了解神經迴路是如何加工信息的。

研究

實驗鼠視網膜中發現的神經元亞單位:新成像技術有助於神經科學家們了解更多大腦加工信息的原理。實驗鼠視網膜中發現的神經元亞單位:新成像技術有助於神經科學家們了解更多大腦加工信息的原理。

神經科學家卡爾-施科納維在《人類發明》的訪問中稱:“綠色螢光蛋白在一種綠色水母中發現,人們一直好奇為何它是綠色的。經過多年的研究,人們計算出這種綠色螢光蛋白的基因編碼。”通過使用非常普通的基因工程技術,就可以將這種基因植入研究對象的任何細胞,從而使細胞呈現出綠色。

綠色螢光蛋白最突出的作用是套用於實驗鼠的活體大腦,這樣就可以在實驗鼠生長時研究它們的腦部了。

自綠色螢光蛋白首次使用以來,科學家們還繼續開發了各種色彩的螢光蛋白,這些螢光蛋白嵌入神經元以後,單個細胞在“叢林”中顯得更加突出。

神經元支架。神經軸突中蛋白質的圖像。這些神經軸突形成精細的分子支架,使神經元又細又長,散布在大腦之中。利用天然抗體對特定分子的非凡識別力對抗體染色製備了這些樣本。神經元支架。神經軸突中蛋白質的圖像。這些神經軸突形成精細的分子支架,使神經元又細又長,散布在大腦之中。利用天然抗體對特定分子的非凡識別力對抗體染色製備了這些樣本。

施科納維是哥倫比亞大學神經科學博士生,是知名的科學傳播者。假如想在動物大腦的Y區域研究X神經元,並且想知道動物生長時,這些神經元的情況,只需要將這些基因啟動的螢光蛋白嵌入動物的腦細胞之中,動物成長時只需要觀察就可以了。在研究的樣本中,那些嵌入螢光蛋白的腦細胞被點亮了,因為它們表示了某種基因的作用。

施科納維把這項技術套用到實驗鼠的大腦中,嘗試研究信息是如何經過大腦的,並作為他的博士課題。

意義

腦彩虹技術的套用讓神經科學家們漸漸明白了神經迴路之間是如何相互協作處理加工外部信息。腦彩虹只是人類研究大腦的萌芽階段,但像施科納維這樣的科學家們已經逐漸開始理解了複雜神經元工作的機制。

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