看精神分裂症:x光揭示了神经的差异，指明了治疗的方向

精神分裂症，慢性，神经脑障碍，影响全世界数百万人。它会导致一个人的思想，感受和行为之间的骨折。症状包括妄想，幻觉，难以处理思想和整体缺乏动力。精神分裂症患者具有比一般人群更高的自杀率和更健康问题，以及寿命较低。

没有治愈精神分裂症但是，对其更有效地治疗它的关键是更好地了解它是如何产生的。根据Ryuta Mizutani的说法，日本东海大学的应用生物化学教授表示，意味着研究脑组织的结构。具体而言，这意味着比较脑组织精神分裂症患者与那些善良的心理健康的人，尽可能清楚地看到差异。

“精神分裂症的目前的治疗基于许多假设，我们不知道如何确认如何确认，”Mizutani说。“第一步是分析大脑，看看它是如何不同的。”

要做到这一点，来自几个国际机构的Mizutani和他的同事收集了来自精神分裂症患者的健康大脑的八个小样本，从精神分裂症患者那里收集了四个，所有的验尸都会收集 - 并将它们带到了先进光子的32-IDSource (APS), a U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility at DOE's Argonne National Laboratory.

在APS，该团队使用了强大的x射线和高分辨率光学来捕捉这些组织的三维图像。(研究人员在日本的超级光子环8-GeV [SPring-8]光源设施收集了类似的图像。)APS使用的x射线光学的分辨率可高达10纳米。这比普通红细胞的宽度小700倍，而一滴血中有500万个这样的细胞。

“世界上只有几个地方可以做到这项研究，”Mizutani说。“没有3-D分析脑组织，这项工作是不可能的。”

据Vincent de Andrade，Argonne的X射线科学部门的物理学家，在高分辨率下捕获图像呈现出挑战神经元被成像可以是厘米长。神经元是大脑的基本工作单元，是神经系统中的一个细胞，它将信息传递给其他细胞来控制身体的功能。人类大脑大约有1000亿个这样的神经元，大小和形状各不相同。

“样品必须穿过X射线束以通过样品追踪神经元，”De Andrade解释说。“我们的X射线显微镜的视野约为50微米，关于人类头发的宽度，并且您需要遵循这些神经元超过几毫秒。”

这些图像所显示的是，这些神经元的结构在每个精神分裂症患者身上都是独一无二的，Mizutani说这是疾病与这些结构相关的证据。健康神经元的图像相对相似，而精神分裂症患者的神经元显示出更大的偏差，无论是与健康的大脑还是彼此。

Mizutani说，还需要进行更多的研究，以弄清楚神经元的结构与精神分裂症的发病之间的确切联系，并设计出一种能够减轻精神分裂症影响的治疗方法。随着x射线技术的不断改进——例如，APS计划进行一次大规模升级，将其亮度提高到500倍——神经科学家的可能性也将随之提高。

De Andrade说:“APS的升级将使成像的灵敏度和分辨率更高，使映射大脑神经元的过程更快、更精确。”“我们需要超过10纳米的分辨率来捕捉突触连接，这是全面绘制神经元地图的圣杯，这些应该可以通过升级实现。”

De Andrade还指出，虽然电子显微镜已经被用于绘制小型动物的大脑，比如果蝇，但这项技术需要很长时间来绘制大型动物的大脑，比如老鼠，更不用说一整只老鼠了人脑。他说，超强，高能量X光片，如APS，可以加快这个过程，技术进步将有助于科学家获得更完整的脑组织的图片。

对于像Mizutani这样的神经科学家，最终目标是患有精神分裂症等脑病的人较少。

“差异脑健康和精神分裂症患者之间的结构必然与精神障碍有关，”他说。“我们必须找到让人们健康的方法。”

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