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绘制大脑神经线路图非常困难,因为1立方毫米的脑组织就包含成千上万个微观神经元和它

绘制大脑神经线路图非常困难,因为1立方毫米的脑组织就包含成千上万个微观神经元和它们之间数以百万计的连接点,称为突触。以前,科学家要看清这些连接,得把脑组织切成薄片,再用昂贵的电子显微镜来看,这种方法不仅成本高,还看不清每个神经细胞的独特化学成分。 《自然》杂志昨天一项新研究带来了好消息:奥地利科技研究所的科学家们想了个妙招:将这些小东西变大再看!这种技术叫“扩展显微镜”技术。他们把小鼠的脑组织放进一种特殊的凝胶里,加水后,凝胶会均匀膨胀,把里面的细胞结构撑大,但它们之间的相对位置不变,就像把一张小照片放大一样。研究团队发明了一种新的凝胶配方,能让小鼠的脑组织结构精确地放大约16倍,大到可以用普通的光学显微镜就能看清楚原始的微小细节。 研究人员还用荧光染料给神经细胞和它们用来交流的分子做了标记,再用人工智能技术,就能画出大脑皮层部分的三维图像。这种新方法能看清小到20纳米的细节,连单个神经连接点都能分辨出来。 技术力量认为:扩展显微术是一种非常巧妙的新型的超分辨率成像技术,它过放大样本而不是放大镜头,去让普通显微镜也能实现纳米级分辨率成像。其核心是通过物理方式将生物样本,比如细胞、组织切片、蛋白、核酸脂类等多种大分子整体均匀地膨胀,从而使得原本距离非常接近、难以分辨的分子结构被拉开,膨胀后的样本99%为水,透明度高,在普通光学显微镜下就能以超分辨率进行观测。这种新技术方法效果好且便宜,能够替代昂贵的电子显微镜,让更多实验室都能参与绘制带有分子细节的大脑线路图,这将大大加快研究人员理解大脑如何工作的过程。 信息来源:-025-08985-1