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),可以捕獲整個小鼠腦的高分辨率圖像,進一步增強我們對嚙齒動物和靈長類動物中腦疾病的認(rèn)識。
要充分了解大腦功能和功能障礙,重要的是能夠使整個大腦的解剖學(xué)和活動變化可視化。可以區(qū)分各個細胞的高分辨率腦成像和獲取的數(shù)據(jù)的定量比較對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整個鼠標(biāo)進行成像,以獲得詳細信息需要長達一周的時間。雖然這些方法揭示了對腦功能的重要見解,但是不可能用這些技術(shù)來形象化和分析多個大腦。比較多個腦是了解神經(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)出了面對面連續(xù)顯微鏡斷層掃描(FAST) - 成像系統(tǒng),可以在不到兩個半小時內(nèi)以高空間分辨率對整個小鼠進行成像。*作者Kaoru Seiriki解釋說:“FAST由一個內(nèi)置microslicer的旋轉(zhuǎn)圓盤共焦顯微鏡和一個處理圖像數(shù)據(jù)的方法組成。 “通過我們的三維重建技術(shù),整個大腦可以以足夠高的分辨率來顯現(xiàn),以解決單個細胞及其亞細胞結(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€大腦中的亞細胞核,血管結(jié)構(gòu),成熟少突膠質(zhì)細胞,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物的大腦。研究員Hitoshi Hashimoto說:“我們成功地在成人the子的整個腦中,以亞細胞分辨率顯示了遠程神經(jīng)元投影。 “這顯示了FAST如何進一步了解嚙齒動物和靈長類動物的腦解剖。”
大阪大學(xué)研究團隊也使用FAST系統(tǒng)成功地對死后人腦進行了成像。橋本說:“我們預(yù)計這種方法會識別以前未知的患病人腦中的精細形態(tài)學(xué)異常。這些見解可能有助于推動有效治療的發(fā)展。
這種新技術(shù)提供了一種比較個體細胞水平和其亞細胞結(jié)構(gòu)的多個腦的方法。通過這種方法,將獲得不同腦部疾病的病理機制的新見解。此外,它的適用性提供了一種翻譯方法來研究非人類動物模型和人類疾病