新技術(shù)使科學(xué)家對(duì)人類腦部疾病的認(rèn)識(shí)更近了一步

大阪大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種高速串行切片成像系統(tǒng)，可以捕獲整個(gè)小鼠腦的高分辨率圖像，進(jìn)一步增強(qiáng)我們對(duì)嚙齒動(dòng)物和靈長類動(dòng)物中腦疾病的認(rèn)識(shí)。

要充分了解大腦功能和功能障礙，重要的是能夠使整個(gè)大腦的解剖學(xué)和活動(dòng)變化可視化?？梢詤^(qū)分各個(gè)細(xì)胞的高分辨率腦成像和獲取的數(shù)據(jù)的定量比較對(duì)于顯示大腦如何受到疾病的影響至關(guān)重要。

然而，目前嘗試以足夠高的分辨率對(duì)整個(gè)鼠標(biāo)進(jìn)行成像，以獲得詳細(xì)信息需要長達(dá)一周的時(shí)間。雖然這些方法揭示了對(duì)腦功能的重要見解，但是不可能用這些技術(shù)來形象化和分析多個(gè)大腦。比較多個(gè)腦是了解神經(jīng)生物學(xué)功能和腦功能障礙的關(guān)鍵。

大阪大學(xué)主導(dǎo)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了面對(duì)面連續(xù)顯微鏡斷層掃描（FAST） - 成像系統(tǒng)，可以在不到兩個(gè)半小時(shí)內(nèi)以高空間分辨率對(duì)整個(gè)小鼠進(jìn)行成像。*作者Kaoru Seiriki解釋說：“FAST由一個(gè)內(nèi)置microslicer的旋轉(zhuǎn)圓盤共焦顯微鏡和一個(gè)處理圖像數(shù)據(jù)的方法組成。 “通過我們的三維重建技術(shù)，整個(gè)大腦可以以足夠高的分辨率來顯現(xiàn)，以解決單個(gè)細(xì)胞及其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。”

通過將其FAST技術(shù)與特異性染色程序相結(jié)合，Seiriki及其同事能夠?qū)⒄麄€(gè)大腦中的亞細(xì)胞核，血管結(jié)構(gòu)，成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞，髓鞘，中間神經(jīng)元和突出的神經(jīng)元可視化。這些成像工具提供了一種系統(tǒng)的方法來調(diào)查不同腦疾病的病理生理機(jī)制。

FAST是一種非?？焖俚某上窦夹g(shù)，因此它可以用于成像非人靈長類動(dòng)物的大腦。研究員Hitoshi Hashimoto說：“我們成功地在成人the子的整個(gè)腦中，以亞細(xì)胞分辨率顯示了遠(yuǎn)程神經(jīng)元投影。 “這顯示了FAST如何進(jìn)一步了解嚙齒動(dòng)物和靈長類動(dòng)物的腦解剖。”

大阪大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)也使用FAST系統(tǒng)成功地對(duì)死后人腦進(jìn)行了成像。橋本說：“我們預(yù)計(jì)這種方法會(huì)識(shí)別以前未知的患病人腦中的精細(xì)形態(tài)學(xué)異常。這些見解可能有助于推動(dòng)有效治療的發(fā)展。

這種新技術(shù)提供了一種比較個(gè)體細(xì)胞水平和其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的多個(gè)腦的方法。通過這種方法，將獲得不同腦部疾病的病理機(jī)制的新見解。此外，它的適用性提供了一種翻譯方法來研究非人類動(dòng)物模型和人類疾病