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心灵的碎片:用外科针捕获的大脑图片 & 激光

 

只需要一根廉价的微细手术针和激光, 犹他大学的工程师和生物学家合作发现了一种微创手术, 一种廉价的方法来拍摄动物大脑的高分辨率照片, 这一过程也可能为人类带来一种侵入性小得多的方法.

犹他大学电子与计算机工程副教授拉杰什·梅农说 现在已经证明这个过程在老鼠身上有效,对研究神经系统疾病(如抑郁症)的医学研究人员有益吗, 强迫症和攻击性. 梅农和他的团队一直在与美国政府合作. U.著名的诺贝尔奖得主研究员 生物学和人类遗传学杰出教授马里奥·卡佩基, 杰森·谢泼德,神经生物学和解剖学助理教授.

该小组在一篇题为《, 通过荧光计算套管显微镜进行深部脑成像,在最新一期的 科学报告. 该论文的第一作者是博士生金江勋.

这个过程, 叫做“计算机插管显微镜”,将直径约四分之一毫米的针插入大脑. 激光穿过针头进入大脑, 像手电筒一样照亮某些细胞,梅农说. 以老鼠为例, 研究人员对这些动物进行基因改造,使它们只希望看到的细胞在激光下发光.

大脑细胞然后,发光细胞发出的光被针捕获,并被标准摄像机记录下来. 捕捉到的光线通过Menon和他的团队开发的复杂算法运行, 将散射的光波组装成二维或潜在的, 甚至是3D图片.

通常, 研究人员必须通过外科手术从动物的大脑中提取样本,在显微镜下检查细胞, 或者他们使用比针头粗10到100倍的内窥镜.

“这是非常有害的,”梅农谈到以前检查大脑的方法时说. “大发娱乐所做的是用一根非常小的手术针,很容易把它插入大脑,大发娱乐想要的深度就可以看到非常清晰的高分辨率图像. 这项技术在寻找其他技术无法做到的大脑深处时特别有用."

现在这个过程已经被证明在动物身上有效, Menon相信它有可能被开发用于人类患者, 创建一个更简单的, 比内窥镜更便宜,更有侵入性.

“尽管从监管的角度来看,情况要复杂得多, 它可以在人类身上进行, 不仅仅是在大脑中, 但对其他器官也一样,他说. “但大发娱乐现在这个项目的动机是观察老鼠的大脑内部,并进一步发展这项技术,以了解老鼠大脑中的基本神经科学."

该论文的共同作者包括博士生凯尔·詹克斯、博士后研究员纳文·纳加拉扬和埃莉萨·帕斯图津. 纸张可以是 看大发娱乐.