耶鲁大学的科学家们捕捉到了动态大脑的活动

科学家通常通过观察单个分子、细胞或回路来捕捉大脑活动的图像。但是观察这些微小的单位是如何相互作用产生复杂的行为是一项艰巨的任务。现在,在一项多方合作的研究中,耶鲁大学(Yale University)的研究人员开发出了一种方法,可以利用一对显微镜技术,实时观察整个大脑的工作状态。

他们的研究成果发表在11月4日的《自然方法》杂志上。

“在神经科学领域,融合不同尺度的理解是一个根本性的挑战,”神经科学副教授、耶鲁大学卡维利神经科学研究所(Kavli Institute for neuroscience)成员迈克尔·希格利(Michael Higley)说。“通过这种新方法,我们正在弥合分子、细胞和系统生物学之间的鸿沟。”

希格利和神经科学系的威廉·齐格勒三世教授迈克尔·克莱尔(Michael Crair)领导了这项由美国国家卫生研究院脑计划(National Institutes of Health BRAIN Initiative)资助的研究。

耶鲁大学的研究小组使用了两种不同类型的成像技术:双光子显微镜来捕捉单个神经元的活动,以及介观成像来突出大脑中广泛分布的网络活动模式。该团队开发了一个统一的平台来可视化这些不同规模的活动。

在其他正在进行的研究中,耶鲁大学的研究人员将fMRI加入了这个平台,使研究人员能够将老鼠的大脑活动与学习和认知过程联系起来。

这些团队的工作是耶鲁大学一个更大的合作项目的一部分,该项目涉及放射学和生物医学成像教授托德•康斯特布尔(Todd Constable)和神经科学副教授杰西卡•卡丹(Jessica Cardin)的实验室。

希格利说:“这项庞大的工程只能在耶鲁这样的机构中进行,在那里,不同背景和合作精神的独特结合使我们能够极大地扩展对神经系统的了解。”

研究人员预计,这项新技术将最终帮助科学家追踪特定分子、细胞和大脑网络在人类行为和疾病中的作用。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.yale.edu/2019/11/04/yale-scientists-capture-dynamic-brain-action

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