阐明大脑的白质:新方法揭示了大脑神经连接的详细信息

人类的大脑是一个常数buzz的活动,以其860亿个神经细胞(神经元)发送电信号的大脑从一个地区到另一个地方。信号沿着白质纤维,纤维平衡的迷宫,最终导致大脑功能。发现这些神经元之间的平衡高速公路一直是神经科学的长期挑战。现有方法映射这个神经回路在细胞水平上局限于动物实验或者需要高度专业化的设备进行数据采集和处理。

最近,一种新的方法和可视化这些映射神经纤维是由特拉维夫meze教授和博士Roey Schurr,在耶路撒冷希伯来大学的神经科学家())的爱德蒙和莉莉-脑科学中心(ELSC)。他们使用的技术已经存在了近140年,但从未用于研究大脑的的纤维结构白质。他们的研究结果发表在著名的杂志上科学。

神经元本身一直是研究使用紫色尼氏小污点——一个污点德国发明的医科学生弗朗茨尼氏小在1880年代。用于染色神经元已经彻底改变了我们理解大脑的皮质外灰层。然而,希伯来大学的团队首先使用尼氏小大脑切片染色法显示在白质纤维通路。

大脑的白质主要由神经纤维组成的一群细胞被称为神经胶质。这些胶质细胞,直到最近,在很大程度上被忽略,认为是不重要的空间填充物的大脑事实他们的名字“神经胶质”来自于古希腊,意思是“胶水”。When Schurr joined Mezer's lab as a doctoral student, he decided to look at some pictures of Nissl stained brain tissue. "It was just curiosity," said Schurr. "Textbooks are full of illustrations, but I wanted to understand what the white matter of the brain actually looked like."

Schurr人大感意外的是,他注意到神经胶质细胞形成一种短行。此外,神经胶质行似乎结合当地的神经纤维。“我们做了一个全面的文献综述,发现1992年的一篇论文已经描述这个神经胶质细胞组织,“Schurr说,“但这一发现没有收到应得的重视在我们的领域。”

其他研究接管,但最近Schurr返回到不寻常的观察他。研究者们意识到,通过简单的计算工具的图像处理领域,他们可以利用发现白质结构的细胞组织。”我吃惊的是当我们第一次应用这种技术Nissl-stained片大脑,“meze教授说。“在Nissl-stained图像,白质有微弱的均匀的外观。应用一些计算工具突然拿出一个彩色地图描绘白质纤维的精细结构,这是隐藏的。我们立即认出这是一个重要的拼图的研究中,科学家们一直在寻找白质。”

这种技术,称为希伯来大学研究人员为Nissl-ST (“Nissl-based结构张量”),可以应用于任何大脑的白质经历了尼氏小染色的切片。因为尼氏小染色用于脑科学是最常见的污点,有很多世界各地发现,包括高分辨率的数字化数据集和开源地图册大脑切片染色。

小菜:“Nissl-ST中的应用总结说,“未来的研究潜力巨大的白色物质在正常大脑发展、老龄化和影响白质的病理状态,如神经退化和精神分裂症。”