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Neuron——科学家开发活体动物大脑的3D显微结构成像技术
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Neuron——科学家开发活体动物大脑的3D显微结构成像技术
现代光学和影像学的进展已经使得我们可以精确的勾画我们大脑中神经细胞、纤维束、轴突、树突以及树突棘的形态和功能。如双光子成像可以动态的监测神经元的钙信号的改变；弥散张量成像可以对大脑中的白质纤维束进行三维重建。近些年，越来越多的光学和影像学的技术被引入到神经科学领域。今天，我们介绍的这项技术比较复杂，科学家开发了一种在活体动物中对神经元的树突和树突棘进行3D成像的影像学技术（3D DRIFT AO显微镜）。尽管我们没有接触过，但是还是应当了解了解，看看其他人都在做些什么。
这项技术给我的一个启示就是：如果我们可以在人的大脑中对神经元及其突起进行三维的结构和功能成像，我们就可能用于精确的预测、诊断和治疗神经系统疾病，如老年性痴呆症和帕金森病等。
1. 原理：下图显示的是3D DRIFT AO显微镜用于神经元的树突成像的原理。
2. 3D DRIFT AO扫描可以显著的降低由动物运动所造成的伪影。
3. 3D DRIFT Ribbon扫描可以对多个树突分叉进行成像。
4. Chessboard扫描可以对神经网络进行多个层面和多个帧的成像。
5.下图显示II/III层的锥体神经元的树突和树突棘的成像。
6. 下图显示3D DRIFT OA对神经元胞体和突起的成像。
7. 以下是研究人员对其所开发的多种成像模式的总结。
总结
3D的精准成像是未来神经科学的研究重点，也是未来临床诊断和治疗中可能占有重要位置的技术。这项研究告诉我们，在活动的大脑中进行3D的显微结构和功能成像是可能的。
经典文章回顾
Science——科学家发现我们的大脑如何感觉“稍纵即逝”和“度日如年”
Nature neuroscience——新研究揭示口渴和好盐的神经生物学机制
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