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      腦細(xì)胞著色創(chuàng)造'腦肘'
      
			
      
				2018-11-19 17:19:31
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			  來(lái)源：LIVE
			
      
		
      
				
		
      
			
      從細(xì)菌，珊瑚和水母中借用基因，科學(xué)家們將小鼠的大腦放在一個(gè)大膽的顏色中，顯露出錯(cuò)綜復(fù)雜的高速公路和神經(jīng)元連接的小路。
      

      該技術(shù)被哈佛大學(xué)的發(fā)明者稱為“Brainbow”，詳見(jiàn)11月1日的“ 自然 ” 雜志。
      

      用于突出顯示最多使用兩種顏色的神經(jīng)元的先前技術(shù)。1873年由意大利醫(yī)生開(kāi)發(fā)并且今天仍在使用的一種常見(jiàn)方法稱為高爾基方法，它可以完整地染色神經(jīng)元，但一次僅影響少數(shù)腦細(xì)胞。
      

      腦細(xì)胞著色創(chuàng)造
      

      相比之下，Brainbow允許研究人員一次用大約90種不同顏色標(biāo)記數(shù)百個(gè)神經(jīng)元。由此產(chǎn)生的圖像，類似于抽象的彩色繪畫，既美觀又信息豐富。他們看起來(lái)像是可以掛在現(xiàn)代藝術(shù)博物館中，并且是有史以來(lái)最精細(xì)的神經(jīng)元連接圖像。
      

      正如電視上看到的那樣
      

      研究小組成員Joshua Sanes說(shuō)：“我們已經(jīng)使用Brainbow首先看一下小鼠的神經(jīng)系統(tǒng)，我們觀察到了一些非常有趣且以前未被認(rèn)識(shí)的神經(jīng)元排列模式。” “至于理解我們所看到的東西，我們只是觸及了表面。”
      

      為了創(chuàng)建圖像，Brainbow采用了類似于在計(jì)算機(jī)或電視屏幕上生成顏色的方法。
      

      研究小組成員Jeff Lichtman說(shuō)：“就像電視監(jiān)視器混合紅色，綠色和藍(lán)色來(lái)描繪各種顏色一樣，神經(jīng)元中三種或更多熒光蛋白的組合可以產(chǎn)生許多不同的色調(diào)。”
      

      但Brainbow不依賴于紅色，綠色和藍(lán)色光，而是依賴青色，紅色和黃色基因色素。紅色基因色素來(lái)自珊瑚，而青色和藍(lán)色色素是水母中發(fā)現(xiàn)的熒光綠色色素的改良版本。
      

      利用遺傳重組技術(shù)，研究人員將色素表達(dá)基因捆綁到DNA包裝中，并將其插入發(fā)育中的小鼠的基因組中。隨著小鼠的發(fā)育，色素基因在嚙齒動(dòng)物細(xì)胞之間被分配。研究小組成員Jean Livet將DNA包比作“分子老虎機(jī)”。
      

      “每個(gè)小區(qū)都會(huì)玩老虎機(jī)并被歸為不同的顏色，”Livet告訴LiveScience。
      

      然而，為了表達(dá)顏色基因，小鼠細(xì)胞還必須含有另一種稱為Cre的基因。Cre源自細(xì)菌，激活細(xì)胞內(nèi)的顏色基因。如果顏色基因是老虎機(jī)，那么Cre就是“一手又一次拉動(dòng)杠桿的手”，Livet說(shuō)。
      

      通過(guò)使用在體內(nèi)不同部位或在發(fā)育過(guò)程中不同時(shí)間表達(dá)Cre的小鼠，科學(xué)家可以在不同細(xì)胞類型上使用Brainbow。“系統(tǒng)可以根據(jù)你的需要進(jìn)行調(diào)整，”Livet說(shuō)。
      

      整個(gè)電路
      

      只有在熒光燈下觀察才能看到顏色，因此Brainbow的大腦看起來(lái)仍然像正常的老鼠大腦，Livet說(shuō)，“或者正常的轉(zhuǎn)基因小鼠大腦，我應(yīng)該說(shuō)。”
      

      Brainbow確實(shí)有一些缺點(diǎn)。首先，它依賴于熒光顯微鏡，這可能花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)美元。“這不像高爾基染色，你可以通過(guò)正常的顯微鏡觀察，”Livet說(shuō)。
      

      另一個(gè)限制是它只適用于轉(zhuǎn)基因或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，目前只包括小鼠。隨著高爾基染色，“你可以做任何事情，包括人類，”Livet說(shuō)。
      

      然而，作為交換，Brainbow可以讓神經(jīng)科學(xué)家更全面地了解大腦。“你可以看到細(xì)胞如何相互作用，”Livet說(shuō)。“你不僅沒(méi)有電路中只有一個(gè)單元的視野，而是對(duì)電路本身有一個(gè)愿景。”
      
			

			
        
      
			
      
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