2013年3月20日报告
研究人员形象大多数脊椎大脑在单细胞水平(w /视频)
(欧宝娱乐地址医疗Xpress)米莎Ahrens和菲利普·凯勒,霍华德休斯医学研究所的研究人员已成功地在接近实时的视频大部分斑马鱼的大脑显示单个神经元细胞射击。创建视频,当团队在他们的论文发表在《华尔街日报》报道自然方法,这两个开发一种修改纸张显微镜和使用它在转基因鱼。
创建视频,研究人员转向斑马鱼在幼虫扩展他们的大脑是透明的和小的。导致的神经元可见他们转基因鱼的大脑,给他们一个发光的蛋白质对钙离子水平变化时,当这发生神经细胞火。接下来,他们用显微镜能够播放一张光通过鱼的大脑神经元放电的检测。系统记录图像每1.3秒。最后一步是缝合在一起的图像创建一个视频。的结果可以说是breathtaking-looking像科幻电影的特效。
视频是第一视觉捕捉的大部分生活椎骨大脑神经元层面,在接近实时的工作和提供了明显的证据的复杂性的大脑甚至一个小100000个神经元。研究人员说他们的视频显示,大约80%的斑马鱼的大脑,因为它operates-though特别是那些神经元代表什么,目前还不清楚。
研究人员谨慎地指出他们已经完成的并不意味着创建一个视频的人类的大脑在世行的大脑更大,有数十亿的神经元,也许更重要的是,不透明和覆盖着厚厚的头盖骨。相反,他们认为学习更简单大脑在行动可能有助于解释生物神经网络如何工作,也许领导理论推广到更大的动物。
,但在这之前,过程团队开发了需要改进神经元可以在每秒数百次火,这意味着很多射击的视频已被错过了。捕捉速度意味着生成几乎难以管理大量的数据目前的速度,只有一个小时的捕获创建一个tb的数据。因此一种新的方式来存储和处理数据必须开发。
更多信息:全脑功能成像分辨率手机使用纸张显微镜,自然方法(2013)doi: 10.1038 / nmeth.2434
文摘
大脑功能依赖于大量的跨多个脑区神经元之间的沟通,充分理解,需要知识的时变所有神经元在中枢神经系统的活动。这里我们使用纸张显微镜来记录活动,通过报告基因编码GCaMP5G钙指标,从整个大脑的体积的斑马鱼体内在0.8赫兹,在单细胞捕获超过80%的神经元决议。演示这种技术可以用来揭示整个大脑功能定义的电路,我们识别两个神经元的数量与相关活动模式。一个电路由后脑神经元的功能耦合的脊髓神经纤维网。其他由前后脑的人口结构上对称,左右半的活动在反相振动,在20年代的时间尺度上,耦合同样缓慢振荡劣质橄榄油。
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