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在纳米级成像单脊柱结构的可塑性

导读对于大多数人来说,相机快门的无情啪啪声是一种与旅行和假期相关的再熟悉不过的声音。当冒险到一个新的地方时,各地的旅行者都在不断地寻找

对于大多数人来说,相机快门的无情啪啪声是一种与旅行和假期相关的再熟悉不过的声音。当冒险到一个新的地方时,各地的旅行者都在不断地寻找那幅完美的、值得在 Instagram 上拍的照片。坚持不懈地拍摄了许多照片,业余摄影师与模糊的背景、闭上的眼睛和拍照轰炸的路人作斗争,寻找那永远难以捉摸的完美照片。

事实证明,神经科学家在这方面与旅行者非常相似,他们不断开发和实践新方法来拍摄完美、清晰的图像。但是,神经科学家对脑细胞及其小尺度结构的详细快照感兴趣,而不是风景如画的自然背景或引人注目的城市场景。

MPFI 的 Yasuda 实验室非常精通大脑的小尺度结构,专注于研究称为树突棘的微小突触隔室的动态变化。被称为结构可塑性的脊柱结构的稳健变化使突触能够稳健地调节它们的连接强度。通过这样做,大脑中的细胞可以积极加强重要的连接并削弱那些不太需要的连接。这个过程被认为是我们学习和记忆的基础。但是在这样一个动态过程中详细揭示脊柱的精细结构是一项艰巨的任务。直到最近,成像方法还缺乏这样做的能力。

在最近发表在《神经科学杂志》上的一篇文章中,Yasuda 实验室的研究人员开发了一种强大的新成像策略,能够可视化结构可塑性期间树突棘的精细超微结构变化。通过修改和构建一种被称为相关光电子显微镜(CLEM)的成熟成像技术,MPFI 科学家们利用了两种成像方式所能提供的最佳优势。

“树突棘是如此小的神经元隔室,使用传统成像方法很难准确了解实际发生的结构变化,”MPFI 科学主任 Ryohei Yasuda 博士解释说。“使用更标准的光学技术,如 2 光子显微镜,树突棘看起来像光滑的球体。实际上,我们通过使用更强大的成像方法,如电子显微镜,知道棘的实际大小和形状要复杂得多。所以,我们有兴趣了解在结构可塑性的各个阶段会发生什么变化,以便我们可以更深入地了解脊柱的复杂性。”

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