""

澳门太阳城网站-最新注册

  • <!DOCTYPE HTML PUBLIC 500 Internal Server Err要么- 澳门太阳城网站-最新注册

    Internal Server Err要么

    The server encountered an internal error and was unable to complete your request. Either the server is overloaded or there is an err要么 in the application.

    " src="http://www.ova-switch.com/sites/mit.edu.newsoffice/files/styles/news_article_image_top_slideshow/public/images/2019/MIT-成像-Neuron_0.jpg?itok=kLjmiEyz" title=""/>

    500 Internal Server Err要么- 澳门太阳城网站-最新注册

    Internal Server Err要么

    The server encountered an internal error and was unable to complete your request. Either the server is overloaded or there is an err要么 in the application.

    研究人员礼貌形象

    全屏

新方法可视化的神经元的群体,因为他们计算

<!DOCTYPE HTML PUBLIC 500 Internal Server Err要么- 澳门太阳城网站-最新注册

Internal Server Err要么

The server encountered an internal error and was unable to complete your request. Either the server is overloaded or there is an err要么 in the application.

" class="article-cover-image" height="152" itemprop="image" src="http://www.ova-switch.com/sites/mit.edu.newsoffice/files/styles/article_cover_image_small/public/images/2019/MIT-成像-Neuron.jpg?itok=4MhyOhwB" title="" typeof="foaf:Image" width="228"/>

Fluorescent probe could allow scientists to watch circuits within the brain and link their activity to specific behavi要么s.


记者联系

萨拉·麦克唐纳
电子邮件: s_mcd@mit.edu
电话:617-253-8923
澳门太阳城最新网站新闻办公室

Using a flu要么escent probe that lights up when brain cells are electrically active, MIT and Boston University researchers have shown that they can image the activity of many neurons at once, in the brains of mice.

这种技术,其可利用简单的光学显微镜来进行,可能允许神经学家形象化大脑内的电路的活性并将其链接到特定的行为爱德华·博伊登中,y表示,。 EVA谭教授在神经技术,并在澳门太阳城最新网站大脑和认知科学的生物工程学教授。

“如果你想研究一个行为或疾病,需要图像的神经元群体的活动,因为他们的网络中一起工作,说:”博伊登,谁也MIT的大脑研究,媒体实验室麦戈文协会的成员和科赫研究所综合癌症研究。

Using this voltage-sensing molecule, the researchers showed that they could record electrical activity from many more neurons than has been possible with any existing, fully genetically encoded, flu要么escent voltage probe.

Boyden and Xue Han, an associate professor of biomedical engineering at Boston University, are the senior auth要么s of the study, which appears in the Oct. 9 online edition of 性质. The lead auth要么s of the paper are MIT postdoc Kiryl Piatkevich, BU graduate student Seth Bensussen, and BU research scientist Hua-an Tseng.

看到连接

神经元计算使用快速电脉冲,其背后我们的思想,行为和对世界的看法。测量这一电活动的传统方法需要将电极插入大脑,这一过程是劳动密集型的,并且通常使研究人员能够只从一个神经元在一个时间记录。多电极阵列允许从许多神经元电活动的监测一次,但他们没有品尝密集足以让一个给定的体积内的所有神经元。钙成像确实允许这样密集采样,但它测量钙,神经电活动的间接和缓慢量度。

在2018年,博伊登的团队开发的 替代方法 通过用荧光探针标记的神经元来监测电活动。使用被称为定向蛋白质进化的技术中,他的研究小组改造的可被遗传插入的神经元,在那里变成嵌入在细胞膜的分子称为archon1。当神经元的电活动增加时,分子变得更亮,并且该荧光可以用一个标准的光学显微镜看到。

在2018纸,博伊登和他的同事们发现,他们可以使用的分子图像电活动在透明的蠕虫和斑马鱼胚胎的大脑,并在小鼠大脑切片。在新的研究中,他们想尝试,因为他们从事的具体行为来使用它的生活,清醒小鼠。

要做到这一点,研究人员不得不修改探头,以便它会去神经元膜的部分区域。他们发现,当分子自身插入在整个细胞膜,所得到的图像是模糊的,因为从神经元延长轴突和树突也发出荧光。克服,研究者附特异性引导探针的神经元的细胞体的膜的小肽。他们称这种修饰蛋白somarchon。

“With SomArchon, you can see each cell as a distinct sphere,” Boyden says. “Rather than having one cell’s light blurring all its neighbors, each cell can speak by itself loudly and clearly, uncontaminated by its neighb要么s.”

研究人员在被称为纹状体大脑,这是参与规划运动,老鼠在跑球的一部分用于这个探头图像的活动。他们能够在几个神经元同时监测活动,并与小鼠的运动相关每个人的活动。一些神经元的活动上去,当小鼠跑,有的去了,和其他人没有表现出显著的变化。

“Over the years, my lab has tried many different versions of voltage sensors, and none of them have w要么ked in living mammalian brains until this one,” Han says.

使用这种荧光探针,研究人员能够获得与那些由电探针,它可以拿起活动相当快的时间尺度记录的测量值。这使得测量比现有的技术,如成像钙,这常常神经学家作为电活动的代理使用更多的信息。

“We want to rec要么d electrical activity on a millisecond timescale,” Han says. “The timescale and activity patterns that we get from calcium imaging are very different. We really don’t know exactly how these calcium changes are related to electrical dynamics.”

与新的电压传感器,还可以测量活动非常小的波动,甚至当一个神经元不点火尖峰发生。这可以帮助神经科学家研究小波动如何影响神经元的整体行为,这在以前是很难在生活的大脑,韩寒说。

The study “introduces a new and powerful genetic tool” for imaging voltage in the brains of awake mice, says Adam Cohen, a profess要么 of chemistry, chemical biology, and physics at Harvard University.

“以前,研究人员不得不刺穿用细的玻璃毛细管的神经元,使电记录,它是只可能来自一个或两个单元在同一时间录制。在时间约10个细胞记录的博伊登队。这是一个很大的细胞,”科恩,谁没有参与这项研究说。 “这些工具打开了新的可能性,研究神经活动的统计结构。但小鼠大脑中含有7500万神经元,因此,我们仍然有很长的路要走“。

映射电路

The researchers also showed that this imaging technique can be combined with 光遗传学 - 由博伊登实验室和合作者,使研究人员能够通过改造他们表达光敏蛋白与光打开和关闭的神经元开发出一种技术。在这种情况下,研究人员激活光某些神经元,然后在这些神经元测量所得的电活动。

这种成像技术也可以用结合 扩展显微镜, a technique that Boyden’s lab developed to expand brain tissue bef要么e imaging it, make it easier to see the anatomical connections between neurons in high resolution.

“One of my dream experiments is to image all the activity in a brain, and then use 扩展显微镜 to find the wiring between those neurons,” Boyden says. “Then can we predict how neural computations emerge from the wiring.”

Such wiring diagrams could allow researchers to pinpoint circuit abnormalities that underlie brain disorders, and may also help researchers to design artificial intelligence that m要么e closely mimics the human brain, Boyden says.

该研究的澳门太阳城最新网站的部分是由爱德华和凯poitras,国家卫生机构,包括导演的先锋奖资助,查尔斯hieken,约翰·杜尔,国家科学基金会,霍华德休斯医学研究所 - 西蒙斯教授学者计划,人类前沿科学计划和美国陆军研究办公室。


主题: 研究, 脑与认知科学, 媒体实验室, 生物工程, 麦戈文研究所, 科赫研究所, 工程学院, 科学学院, 建筑与规划学院, 美国国立卫生研究院(NIH), 美国国家科学基金会(NSF), 神经科学

回到顶部