新大脑成像技术快速生成超高分辨率三维图像

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美国研究人员开发了一种新的大脑成像技术，它能以更高的分辨率快速地对大脑进行三维成像，并且比其他方法更快地揭示整个大脑中神经元的连接状态。

这项研究由麻省理工学院、加州大学伯克利分校、霍华德·休斯医学研究所和哈佛医学院的研究人员完成。他们在第17期《科学》上发表了一篇论文，全面介绍了这项新技术。指出新技术的关键是将扩展显微镜技术与栅光显微镜技术相结合。扩展显微术可以通过扩大观察到的组织体积来显著提高成像分辨率，并且当与网格光显微镜结合时，可以更快地生成观察到的组织的超高分辨率3D图像。

为了验证新成像技术的功能，研究人员进行了一系列实验。在短短几天内，他们完成了数百万只老鼠神经细胞的突触分析，如果他们使用电子显微镜，这将需要几年时间。他们还对神经细胞的微小细胞器进行了成像，发现了线粒体和溶酶体，并测量了这些细胞器的形状变化。此外，他们还研究了不同神经细胞的轴突髓鞘形成模式，并追踪了果蝇大脑的嗅觉回路。这些研究表明，新的成像技术功能强大，具有其他成像技术无法比拟的优势。

研究人员称，新的成像技术可以定位单个神经细胞，跟踪神经细胞之间的联系，并显示神经细胞中的细胞器，这对大脑的进一步研究具有重要意义。他们认为，在未来，这项技术将被用来研究一些传统技术无法解决的问题，如跟踪控制记忆形成和回忆的电路，研究感觉输入如何导致特定行为，分析情绪如何与决策结合，等等。此外，研究人员还指出，这项新技术也可以用于神经科学以外的研究，如艾滋病毒如何从免疫系统中逃逸，以及癌细胞如何与周围细胞相互作用。