微-影像技术可揭示大脑神经网络

微-影像技术可揭示大脑神经网络
     科学家发明了一种全新的影像技术，称为超显微镜技术。这种技术结合了两种早期技术使得科学家能在显微镜水平观察整个大脑。
     现在还没有任何技术能在不破坏大脑结构的基础上使整个神经网络成像。虽然CT和MRI（核磁共振）技术已应用于这个方面，但是两者都不能解决在细胞水平观测更细微粒的问题。
通过显微镜成像把大脑分成许多部分是一个合理的解决方案。通过多方位切片可获得三维图像。
德国精神病学专家Hans-Ulrich Dodt博士和他的工作组，试图得到某种能反映整个小鼠大脑神经细胞相互连接图像的方法。此方法刊登于自然方法学杂志2007年4月刊。
    此方法的原理是大脑在一种特殊的油性基质中变得透明。组织只有在激光的激发下才能发光。下一步，通过计算机获得所有视觉可见的大脑各个部位的图像并最终重建一个三维结构。此技术的最大优点是能通过显微镜方法获得大体标本的显像，而这对于过去来说是不可能的。
    按照Dodt博士的说法，超显微镜技术与共聚焦显微镜技术相比具有更大的应用前景。一项可能的应用是检测老年痴呆鼠的大脑。目前为止，常用劳动-密集的方法---组织学方法检测药物对该病的作用。通过超显微镜技术达到同样的目的在一小时内就能完成。所以，这将是一个大跨步，因为还存在许多其他神经疾病并且经过某种治疗后可通过三维成像观察。
    科学家试图获得小鼠胚胎和成年鼠大脑的扫描图像。他们正试图获得更多关于哺乳动物大脑结构的知识，以及其在发育过程中的变化。这不仅可以获知哺乳动物大脑发育的关键因素，而且能获得神经网络是否在疾病状态下改变的知识。
来源：medinews.com


Micro-Imaging Technique Reveals Brain Neuronal Networks

Scientists have created a new imaging method called ultramicroscopy by combining two older techniques in order for researchers to view the entire brain at a microscopic level. 
There is currently no technique available that images the entire neuronal network in an intact brain. Although computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) are utilized for this purpose, they do not have a cellular level resolution to reveal the micro details. Brain sectioning for microscopic imaging is a better alternative, obtaining three-dimensional (3D) images for all the multiple slices, but it is a laborious task and is highly prone for distortions. 
Dr. Hans-Ulrich Dodt and colleagues, formerly at the Max Planck Institute of Psychiatry (Munich, Germany) and now at the Vienna University of Technology (Austria), reportedm that their goal was to have a method that will ultimately image all nerve cells with all their connections in the whole mouse brain. The method was published in the April 2007 issue of the journal Nature Methods. 
The principle behind the method is that the brain is made translucent by putting in special oil medium, similar to a drop of oil on a paper, which makes it translucent. The organ is then illuminated only in one plane from the side with a laser. The next step involves gathering all the optical sections by a computer and finally obtaining a three-dimensional (3D) reconstruction. The technique抯 unique benefit is that it can be used to image large macroscopic specimens with microscopic resolution, which was not possible before. 

According to Dr. Dodt, ultramicroscopy has even a wider range of applications than confocal microscopy, and therefore, the impact will be enormous. One possible application of the technique is investigation of Alzheimer抯 disease (AD) brains of mice. Up to now, the industry used a very labor-intensive standard--the histology to test a new Alzheimer drug on AD-modified mice. With ultramicroscopy, it should be possible to accomplish the same in one hour. Thus, it should have a big impact, as there are also other neurologic diseases and their treatment that can be investigated in 3D. 
The researchers are planning to obtain brain scans of both mouse embryos and adult mice. They hope to gain better knowledge about how mammalian brain networks change during development and learning. This could not only give key insights about how mammalian brains evolve over time but also about how information networks are affected or altered in disease states.