導(dǎo)讀：近日美國麻省理工學(xué)院和奧地利維也納大學(xué)的研究學(xué)者創(chuàng)造了一個(gè)成像系統(tǒng)，能夠揭示活體生物大腦里的神經(jīng)活動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)生整個(gè)大腦的3D動(dòng)畫，它將幫助科學(xué)家研究神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是如何處理感官信息從而產(chǎn)生行為的。
　　
　　研究小組利用新的系統(tǒng)同時(shí)對秀麗隱桿線蟲的每一個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)以及斑馬魚幼蟲的整個(gè)大腦進(jìn)行成像，從而提供了神經(jīng)元系統(tǒng)活動(dòng)更加完整的圖片。
　　
　 　“觀察大腦里一個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)并不能為你展示大腦是如何處理信息的，你需要知道上一個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。而為了理解一個(gè)特定神經(jīng)元活動(dòng)的意義，你又必須知道 下一個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。”美國麻省理工學(xué)院大腦、認(rèn)知科學(xué)和生物工程學(xué)副教授埃德·博伊登這樣說道。簡言之，如果你想要了解感官信息是如何集合并形成行為 的，你必須了解整個(gè)大腦的活動(dòng)。
　　
　　而的這個(gè)方法將幫助神經(jīng)科學(xué)家了解更多有關(guān)大腦紊亂的生物學(xué)基礎(chǔ)。“我們并不知道大腦紊亂所 涉及的特定細(xì)胞集。”博伊登說道。“調(diào)查整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)或可以幫助確定大腦紊亂所涉及的細(xì)胞或者網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生治療方法的新觀點(diǎn)。”博伊登帶領(lǐng)的研究 小組與維也納大學(xué)的研究人員合作提出了一種描繪大腦的新方法。
　　
　　的方法是基于一種被廣泛應(yīng)用的名為光場成像的技術(shù)，通過測量進(jìn) 來光線的角度從而創(chuàng)造3D圖像。研究作者、美國麻省理工學(xué)院媒體藝術(shù)與科學(xué)的副教授拉梅什·拉斯卡一直都在研究這種3D成像技術(shù)。在此之前其它科研小 組已經(jīng)研發(fā)了運(yùn)行光場成像的顯微鏡，而在這項(xiàng)的研究里，研究人員將這種光場顯微鏡化并將其應(yīng)用于神經(jīng)元活動(dòng)成像。
　　
　　利 用這種顯微鏡，樣本釋放的光被發(fā)送經(jīng)過透鏡陣列，后者會(huì)在不同的方向折射光。樣本的每個(gè)點(diǎn)大約會(huì)產(chǎn)生400多個(gè)不同的光的點(diǎn)，利用電腦算法將這些點(diǎn)重新結(jié) 合便可以再現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)。“如果樣本里有一個(gè)釋放光的分子，傳統(tǒng)顯微鏡會(huì)將它重新聚焦在單一的點(diǎn)上，但我們的透鏡陣列可以將光投射在很多點(diǎn)上，由此你可以推 測出這個(gè)分子所處的三維位置。”博伊登說道。
　　
　　奧地利維也納大學(xué)的博士后羅伯特·普雷韋代爾建造了這個(gè)顯微鏡，而這項(xiàng)研究的研究作者、美國麻省理工學(xué)院的研究生楊奎尹修改了電腦算法從而重建了3D圖像。
　　
　 　美國哈佛大學(xué)的物理學(xué)家教授艾拉文森·塞繆爾表示這種方法看起來“非常有前景”，它能夠加速對移動(dòng)活體生物進(jìn)行3D成像，從而將它們的神經(jīng)元活動(dòng)與行為 相聯(lián)系。“這項(xiàng)研究最令人印象深刻的方面在于這是一種非常簡單的方法，”塞繆爾說道，他并未參與這項(xiàng)研究，“我可以想像很多實(shí)驗(yàn)室都可以應(yīng)用這種方法。”
 

(來源：中國化工儀器網(wǎng))  /