研究猕猴大脑连接的新窗口

得益于一种新的组合成像技术，研究人员现在可以看到活大脑的两边是如何相互反映的。这种被称为“opto-OISI”的方法利用了快速发展的高分辨率光学技术来帮助理解大脑中数万亿个连接。4月23日发表在开放获取期刊上科学报告，这项研究让我们看到了活猴子的大脑是如何以以前只能用侵入性方法或死后样本才能获得的方式连接的。

理解连接的解剖结构大脑区域共同是破译导致复杂的信号链的关键大脑功能。例如，在视觉的例子中，我们知道我们左边看到的是由大脑右半球处理的，而我们右边看到的是由左半球。只有当这两部分能够相互“交谈”时，我们才能对世界有一个完整的视觉感知。“将视觉等复杂的认知功能解读为单个神经元及其连接或回路的活动，需要高分辨率方法这就是为什么我们将光学内在信号成像(OISI)的能力与光遗传学提供的基因靶向结合起来，”日本理研脑科学中心的Yu Nakamichi说。Opto-OISI允许点对点地绘制大脑区域之间的连接，同时两端的活动可以被记录和分析功能对应，就像一个实时GPS与神经元之间实时聊天记录的结合。

研究人员研究了猕猴的视觉皮层，它位于大脑后部，左右半球分开。他们首先用一束光通过光基因刺激右半球的一个“源”区域，然后观察左半球半球“目标”区域与OISI。”这种组合方法的好处是精确瞄准的神经元,通过光遗传学感光,无需做任何猜测他们可能是连接,“Nakamichi说,“我们从解剖学和电生理学知道左右半球通过胼胝体相连,但现在我们可以看到，这两方面是多么准确地相互反映。”这种新方法无需对视网膜病变(从眼睛到大脑的视觉世界地图)做任何假设就能实现这一点。

结果表明，两个半球之间的连接具有点对点的精确度，这一结果在多个实验和许多猴子身上都得到了重复。因为这些结果也被更传统，但也更有侵入性的电生理学方法证实，opto-OISI似乎是一个可靠的，高分辨率的活体大脑成像替代方法。“即使在我们熟知的视觉皮层中，我们也发现了以前用其他方法看不到的大脑半球之间的联系，”中道说。目前，光学oisi技术已被验证在视觉皮层，真正的好处将是揭示大脑中其他结构不太清晰的区域之间的联系，这些区域负责更多的认知类型的处理，比如面部识别。

---

---