你知道吗……

研究人员正致力于绘制出一张人脑图谱?


研究人员们为了治疗疾病,首先得完全明白相关器官是如何运作的。虽然他们对心、肺、肾的了解已经很详尽,但是,我们的大脑如何运作仍然是一个谜。这是由于大脑神经元网状结构具有高度复杂性和易变性。除此之外,人类对神经元和大脑功能之间的联系也知之甚少。科学家们希望通过对这些联系的更深入了解,来治疗诸如老年痴呆症、帕金森综合症之类的神经组织退化类病症。

要绘制出一张完整的人脑图谱,让它能展示出近乎千亿的神经元和它们之间的联系,这仍然是一个很遥远的目标。然而,得益于电子显微镜领域中工具和方法的创新及发展, 要绘制出一张拥有7500万神经元的老鼠大脑图谱,现今是可以办到的。若要重建具有高分辨率的大脑三维图像,需要制备厚度在30至50纳米的超薄切片,然后在电子显微镜下成像。这原本是一件既费心又耗时的苦差事。现在,蔡司的MultiSEM 505让这项微观检验的工作变得简便而快捷。它是世界上第一部采用61束平行射束来扫描的电子显微镜,与之前使用的单束显微镜恰恰相反。电子显微镜成像速度的极度增加,使得人脑能够在极大的面积诸如立方毫米、甚至立方厘米的尺度下进行测量。这些数据以前是需要几年时间来获得的,也因此在技术上几乎不可行。

来自哈佛大学的生物学家杰夫.利希特和他的团队已经在利用蔡司MultiSEM 505进行他们的实验,其每天会生成将近10兆兆字节的图像数据。这部新型显微镜生成的图像拥有4nm的像素分辨率。这数据通量和高分辨率意味着研究人员将很快绘制出完整的鼠脑图谱,在不久的将来绘制出人类大脑图谱也是有可能的。



2015年5月28日

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