测试点亮大脑的荧光蛋白

神经元是大脑中的细胞。它们的形状像小星星，闪烁着，互相发出信号。信号在被称为树突的长卷须上上下移动，树突从神经元星形体的每一点向外延伸。神经元的电脉冲像圣诞彩灯一样连接在电路中，形成了我们思想和行动的微光。

但是，单个神经元决定火灾的过程并不完全理解。每个神经元都可以从其他内部接收信号脑细胞通过它的树枝状道。其中一些激发了神经元，推动它更靠近射击，而其他人则会让它冷静下来。一种树突可以把它接收到的所有信号加起来，不管是平静的还是兴奋的，然后把总和传递给它神经元的细胞体。然后，神经元将所有树突发出的信号加起来，并据此决定是否发射。这是研究人员仍然没有完全理解的过程。为了研究它，神经科学家需要监测方法电气信号在薄树枝状分支中。这视频示出了使用光的新方法，以同时探索神经元的不同隔室中的电信号。光的强度揭示了神经元的该部分中的电压：

该视频显示三个连续电压波（从三个神经冲动）从神经元的细胞体蔓延到树枝状内。颜色代表光强度。这光强度与神经元表面上的电压成比例;黑色是这种比例的最小强度，红色是最大强度。

为了跟踪所有这些电信号，神经电影学家曾经必须将微小电极连接到薄树突分支。但这种方法很麻烦，困难。

最近，神经科学家已经开始制造荧光蛋白，当神经元接收到电信号时，它就会发光。这就是视频中展示的。这些基因编码的电压指示器(GEVIs)有可能提高我们记录神经元电压的能力。这是许多神经元同时发出荧光时发出的光:

康涅狄格大学医学院的神经科学家安蒂克和他的同事注意到，虽然已经发明了很多基因驱动软件，但很少有人使用它们。因此，他们获得了尽可能多的GEVIs，并以三种不同的方式进行测试，并于2020年9月8日在eNeuro上报告了结果。

首先，他们在培养皿中培养的神经元中测试了GEVIs。他们能够用光学方法检测单个神经脉冲，但培养的神经元变化太大，无法用于GEVIs之间的系统比较。

然后他们在非神经元中测试了GEVIs，细胞叫HEK293细胞。这些细胞很大，在培养皿中生长得很好，并且足够均匀，可以用来比较GEVIs:

最后，抗杀灭实验室表达了动物脑中的Gevis，并将各种Gevis与细胞组进行了比较。

他们发现所有的GEVIs都工作得很好，并且在大量的细胞中很容易被发现。下一步将对它们进行单独测试神经元，甚至可能是单个树突。因为当涉及到大脑中的信息处理时，“最有趣的事情发生在树突中，”安蒂克说，他是康涅狄格大学医学院的神经科学副教授。