科学家给大脑的社会细胞
想象你悬停在一个陌生城市,数以十亿计的闪烁的灯光成千上万的类型,找出哪些任务的连接,电的流动和如何转化为夜生活。欢迎来到脑深部。
即使在一个时代迅速成为被称为神经科学的鼎盛时期,跟踪数十亿神经元之间的生化信号在大脑深处仍然难以捉摸和令人困惑的。
斯坦福大学的一个研究小组成功地绘制出一个这样的连接,埋在大脑的活,哺乳动物,因为他们控制其行为。《创世纪》的成就提供了前所未有的特写社会行为在细胞水平上,可以提供洞察精神困惑如自闭症,抑郁症和焦虑症。
“这是一种新的数据之前,没有人能够得到——一种单一的细胞从一个脑深部区域投射到另一个大脑深部区域在行为,”斯坦福大学生物工程师和神经学家卡尔·戴瑟罗斯说,这项研究的资深作者发表在本周《华尔街日报》细胞。
戴瑟罗斯的团队依赖于遗传学、光导纤维和一群雌性老鼠。
戴瑟罗斯斯坦福大学实验室已经率先使用光遗传学在神经科学,一种技术,将光通过一个使用探针刺激细胞和感光基因被修改。在2007年第一次证明,optogenetic刺激不仅改变了规模和精度参与探索大脑,它允许研究人员更好的分辨因果,混乱,往往是传统的成像和检测设备。
研究人员很快开始使用这项技术广泛操作大脑细胞实验室动物。他们发现,刺激一个大脑细胞的行为产生了深远的影响。
发现这是如何工作的,然而,依赖于跟踪的连接,或“预测”,刺激神经元。
深的大脑是一个非常“嘈杂”的地方。微小的电压变化,传播沿轴突,纤细的纤维,扩展核的神经元,是很难区分的。研究人员经常添加钙离子荧光性质,帮助推动这些电压变化在轴突,这样他们就可以“看见”大型活动的证据。但没有人能够跟踪信号在一个轴突而动物对刺激的反应。
“这是埋在噪音和太小了看动物的行为,”戴瑟罗斯说。“我们从来没有能够看到它。我们从来没有能够观察动物通常使用预测。”
斯坦福大学的团队尝试了新的技巧。研究人员发表的一个特定频率的光切用高档纸风车。自钙离子发出荧光的频率与入射光相同,团队设计一个设备拾取信号。允许他们按照信号时实时记录动物的行为。他们称这项新技术纤维测光。
其余的是相对简单的啮齿动物。实验室成员把探针在他们改变了optogenetic刺激,建立了检测仪器,然后跑试验测试鼠标对其他老鼠的反应。
©2014洛杉矶时报
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