研究人员可视化神经元活动

一种新颖的分子电压传感器使得可以在工作中观看神经细胞。该方法的原理已知一段时间。然而，波恩大学和加利福尼亚州加州大学的研究人员现在已经成功地取得了重大改善。它允许以高时间和空间分辨率观察到生物神经细胞中的电信号。这使得能够调查以前关闭研究的全新问题。该研究现已在期刊上发表pnas.。

当我们闻到一瓶晒太阳乳液时，在感觉中产生电脉冲细胞鼻子。通过这一点嗅灯泡在大脑中，他们进入主要嗅觉皮层，然后将它们分发给各种大脑中心。在海马和其他地区，大海暑假等暑假的回忆。

近几十年来，脑研究人员已经越来越精确地了解刺激在大脑中的处理方式以及哪条路径在该过程中采取的道路。但是，在许多方面，这些见解仍然非常近似。由波恩大学和加利福尼亚州加州大学的研究人员呈现的方法可能有助于解决这个问题。

神经细胞传递电气信号通过生物“电缆”的其他神经细胞称为轴突。每个神经细胞被包裹在薄膜将其与其环境分开。在静止状态下，在该膜外部存在许多带正电的离子，显着超过内部。因此，内部和外部之间存在电压。神经科学家也谈到膜势。

神经细胞的轻链

当信号通过轴突上的某个点时，这种潜在的变化很短的时间。“我们可以让这种变化可见，”在波恩医疗中心大学的实验性癫痫术和认知研究所（IEECR）教授博士博士博士解释。为此，研究人员将覆盖一连串的灯神经可以说是细胞。它的特别之处在于:这条链上的每盏灯都带有一个电压依赖型调光器。这意味着当灯所在位置的膜电位发生变化时，光线就会变暗。

这使得激励传播可见，作为沿着轴突运行的一种“暗滴”。研究人员用荧光蛋白作为轻链。“我们将该基因介绍到细胞中，”莫德解释说。研究人员还将遗传构成标记为一种运输标签。“该标签可确保荧光染料在生产后立即运输到膜外部。然后锚点确保他们保持滞留。”

调光器不是纳米灯的一部分，而是另一个分子：所谓的“黑暗猝灭剂”。这通常位于膜的内部。但是，由于信号转发期间的电压变化，它变为外部。在那里遇到荧光蛋白质并屏蔽它们。结果，纳米灯变暗。一旦潜在的标准化，暗猝灭剂就会返回到内部，并且亮度再次增加。

“这种方法并不是什么新鲜事，”莫德说。“然而，我们在两年方面已经完全改善了它。”到目前为止，荧光蛋白直接整合到膜中，这显着破坏了神经元的功能。相比之下，新的纳米灯坐在膜外。它们也不会尽快褪色，但保持其亮度40分钟，只要常规荧光染料只有四次。

高度爆炸性的调光器

第二个变化涉及深度猝灭剂：通常用于此目的的化合物是有毒的，也是高度可燃的。它甚至在第二次世界大战期间用作爆炸性。“我们的猝灭剂，另一方面是完全无害的，”莫德强调。“它还对潜在的最小变化更快，更敏感地反应。这允许我们的方法可视化每秒100个电脉冲。”

该方法允许功能神经细胞在不打扰他们的情况下被观察。例如，这使我们有可能更精确地了解某些神经元疾病的相关功能障碍。它最终是一个有希望更好地理解大脑运作的新工具。

---

---