Transparente Gehirn Technik erleichtert

Im vergangenen Jahr entwickelten Wissenschaftler eine Technik, um das Gehirn transparent erscheinen lassen beeindruckende Bilder von der geheimnisvollen Orgel innere Verdrahtung nachgeben. Aber bis jetzt vielen Labors hatte Probleme mit ihm.

Viele Labore waren nicht so eingerichtet, dass die so genannte "Klarheit" Technik zuverlässig zu verwenden, und die häufigste Mikroskopieverfahren wurden nicht entwickelt, um eine gesamte transparente Gehirn Bild. Jetzt sagen die Stanford University Wissenschaftler, die die Technik entwickelt, Lösungen für diese Probleme gefunden zu haben.

"Es gab eine Anzahl von bemerkenswerten Ergebnissen mit Klarheit beschrieben," Karl Deisseroth, Professor für Bioengineeringand Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften, sagte in einer Erklärung, "aber wir brauchten, um diese zwei unterschiedliche Herausforderungen, die Technologie zu erleichtern." [Video - siehe Transparent Mäusegehirn]

Die Forscher beschrieben ihre Lösungen in einem Papier veröffentlicht heute (19. Juni) in der Zeitschrift Nature Protokolle. Es ist eine der ersten Studien unterstützt von Präsident Barack Obama Gehirn Initiative, ein Projekt zur Entwicklung von Werkzeugen für die Zuordnung des Gehirns in der Hoffnung auf seine Funktion zu verstehen und mögliche Behandlungen für Erkrankungen zu entwickeln.

Ich sehe klar jetzt

Normalerweise, wenn Sie das Gehirn durch ein Mikroskop betrachten, scheint es undurchsichtig, durch das fetthaltige Material, das Wanten Nervenzellen und verhält sich wie die Isolierung an elektrischen Leitungen.

Die Klarheit-Technik funktioniert durch das Entfernen dieser fetthaltige Bedeckung, wodurch das Gehirn durchsichtig erscheinen und zeigt dessen komplizierte Verkabelung. Mit dieser Technik abgebildet Deisseroth und seine Kollegen die neurologische Verdrahtung im Gehirn einer Maus.

Ursprünglich erstellt die Forscher eine Wasserlösliche Gel im Inneren des Gehirns (in der Regel das Gehirn eine Post-mortem-Maus), um alle seine Strukturen in Position zu halten. Dann legten sie das Gehirn in einen elektrisch geladenen Reinigungsmittel, die die Fettschicht gelöst, und verwendet ein elektrisches Feld um es siphon entfernt.

Aber einige Labors hatte Schwierigkeiten mit der Methode des elektrischen Feldes. Etwa die Hälfte von ihnen zum laufen bekommen, aber andere Probleme mit der elektrischen Spannung verursacht Gewebeschäden hatten, sagten die Forscher.

Alle Hindernisse

Nun, Deisseroth und seine Kollegen eine Methode des Herausziehen des Fettes mit Chemikalien und ein warmes Bad, genannt "passive Klarheit." entwickelt Die neue Methode dauert ein wenig länger als das original, aber ist viel einfacher zu machen und das Fett entfernt, ohne das Gewebe zu schädigen, sagten die Forscher.

Viele Wissenschaftler haben begonnen mit Klarheit zu Bild gespendet Post-mortem Gehirn von Menschen mit Krankheiten wie Autismus oder Epilepsie, zu verstehen und mögliche Behandlungen zu entdecken. Die neue, passive Methode Gefahr der Beschädigung dieser wertvollen klinischen Proben minimiert, sagten die Forscher.

Als nächstes behandelt Deisseroth und seinem Team das Problem der Mikroskopieverfahren. Oft werden Wissenschaftler bunte Sonden nutzen, Fleck, ein Gewebe oder Zelltyp im Gehirn, wodurch es leuchten grün, blau oder eine andere Farbe als bestimmte Arten von Licht darauf schien sind. Diese Farben können mit Klarheit das ganze Gehirn durchscheinen.

Das Problem ist, diese Sonden erhalten gebleicht und aufhören zu arbeiten, nachdem er zu viel Licht ausgesetzt. Wissenschaftler Bild in der Regel das Gehirn Punkt-für-Punkt, so erzeugen ein Bild eines gesamten Gehirns länger dauert als die Sonden normal.

Deisseroths Teams angepasst um das Problem zu umgehen, eine Technik, bekannt als Lichtblattmikroskopie, in denen eine gesamte Ebene des Gewebes gleichzeitig gescannt werden kann. Mit dieser Technik sollten Forscher möglicherweise ganze Gehirn Bild ohne die Sonden immer gebleicht, sagte der Forscher. Deisseroth Lab bietet kostenlose Schulungen zur Verwendung die Klarheit-Technik.

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