Neuron：新型大脑成像技术或加速精神性疾病发病机制的研究

<p align="center"><img src="http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201210/2012101821105866.jpg" alt="" width="298" height="270" border="0" /></p>
<p align="center"><span style="font-family: 楷体_GB2312; font-size: small;">来自MIT的神经科学家开发出了一种新型方法来检测大脑细胞如何互相协调，来控制特异性的行为，比如机体运动或者嗅到气味儿等。(Credit: Qian Chen)</span></p>
近日，来自MIT的神经科学家开发出了一种新型方法来检测大脑细胞如何互相协调，来控制特异性的行为，比如机体运动或者嗅到气味儿等。研究者的新型成像技术，基于对神经元钙离子的检测，可以帮助他们来绘制大脑的回路图，这将为理解自闭症、强迫观念与行为换乱或者精神疾病的治疗带来帮助，相关研究刊登于10月18日的国际杂志<em>Neuron</em>上。<!--more-->

研究者的钙离子成像系统可以通过使用绿色荧光蛋白来被定位至特定的细胞类型中，MIT的研究者在工程化的小鼠的锥体细胞中表达特定的蛋白质，使用双倍光子显微镜技术来对细胞进行高速、高分辨率成像，研究者发现，当大脑进行特定任务或者对特定刺激物进行反应的时候，锥体细胞就会处于被激活的状态。

这项研究中，研究小组在躯体感觉皮质中找到了锥体细胞，当小鼠胡须被触摸时，锥体细胞就会被激活，而且嗅细胞会对特定的香气产生反应。

如今研究者可以使用这套成像系统来研究许多行为发生时大脑的活动表现，研究者开发出了可以表达钙敏感性蛋白、自闭症症状以及强迫性障碍表现的小鼠，使用这些小鼠，研究者就可以寻找异于正常小鼠的神经元激活模式，这将帮助研究者识别到底是哪里出错了导致病症的发生。

研究者Feng说，如今，我们仅仅知道神经元之间的交流缺失在精神疾病发病中扮演着重要角色，我们并不知道这个过程中所涉及的缺失的具体细节及特殊的发病细胞等。如果我们知道哪些细胞处于异常状态，那么我们就可以寻找纠正这些细胞激活模式的方法。

如今研究者计划将他们的成像技术同光遗传学结合起来，这将使得它们使用光学技术来开关特异性的神经元。通过激活特异性的细胞，就可以观察到靶向细胞的反应，这样研究者就可以精确绘制出大脑的反应回路。相关研究由国立卫生研究院等机构提供资助。

编译自：<a title="" href="http://www.sciencedaily.com/releases/2012/10/121017131843.htm" target="_blank">Calcium Reveals Connections Between Neurons</a>
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<img src="http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201210/2012101821131683.jpg" alt="" width="113" height="149" border="0" />

<a title="" href="http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.neuron.2012.07.011" target="_blank">doi:10.1016/j.neuron.2012.07.011</a>
PMC:
PMID:

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<br/><strong>Imaging Neural Activity Using Thy1-GCaMP Transgenic Mice</strong><br/>


Qian Chen, Joseph Cichon, Wenting Wang, Li Qiu, Seok-Jin R. Lee, Nolan R. Campbell, Nicholas DeStefino, Michael J. Goard, Zhanyan Fu, Ryohei Yasuda, Loren L. Looger, Benjamin R. Arenkiel, Wen-Biao Gan, Guoping Feng

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The ability to chronically monitor neuronal activity in the living brain is essential for understanding the organization and function of the nervous system. The genetically encoded green fluorescent protein-based calcium sensor GCaMP provides a powerful tool for detecting calcium transients in neuronal somata, processes, and synapses that are triggered by neuronal activities. Here we report the generation and characterization of transgenic mice that express improved GCaMPs in various neuronal subpopulations under the control of the Thy1 promoter. In vitro and in vivo studies show that calcium transients induced by spontaneous and stimulus-evoked neuronal activities can be readily detected at the level of individual cells and synapses in acute brain slices, as well as chronically in awake, behaving animals. These GCaMP transgenic mice allow investigation of activity patterns in defined neuronal populations in the living brain and will greatly facilitate dissecting complex structural and functional relationships of neural networks.

<br/>来源：生物谷

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