科学家们建立了整个大脑网络的亚细胞图
弗朗西斯克里克研究所的研究人员开发了一种成像技术，可以在亚细胞水平上捕捉脑组织的结构和功能信息(十亿分之一米)，同时还可以捕捉周围环境的信息。
独特的方法详细介绍自然通讯今天(5月25日)，该技术克服了在不同尺度上对组织成像的挑战，使科学家能够看到周围的细胞及其功能，因此他们可以在大脑中构建神经网络的完整图景大脑．
各种成像方法被用来捕捉信息组织、细胞和亚细胞结构。然而，单一的方法只能捕捉到组织的结构或功能信息，在纳米尺度上观察细节意味着科学家们失去了更广泛环境的信息。这意味着要获得对组织的全面了解，需要结合成像技术。
在他们的研究中，科学家们开发了一种结合了7种成像方法的方法，包括体内成像、同步加速器x射线和体积电子显微镜。他们通过对老鼠大脑的两个不同区域——嗅球和海马体——进行成像来证明他们的方法。
重要的是，这项技术可以应用于大脑的其他区域或身体的部分，为科学家提供了对许多不同生物结构和组织的更详细的了解。
成像过程的每一步都提供不同的信息。首先，研究人员使用体内钙成像技术来观察大脑特定区域的神经元，并观察当小鼠暴露在气味中时，哪些神经元是活跃的。
在小鼠被安乐死后，使用各种方法对脑组织样本进行成像，包括同步x射线断层扫描，它可以捕捉到长达几毫米的样本。这个规模足以让科学家看到整个神经网络，以及特定细胞或其他结构在更广泛的样本背景下所处的位置。重要的是，这种方法不会损坏样品，因此可以使用另一种技术再次成像。
然后，研究人员选择了特别感兴趣的区域，用电子显微镜成像，以高分辨率捕捉复杂的细节。在一些目标区域，它可以绘制小到10纳米的细节，使研究人员能够看到微小的结构，如连接神经元的单个突触。
利用计算机算法，他们将结果结合起来，绘制出他们正在研究的大脑部分的结构和功能的完整地图，大小可达几立方毫米。
克里克感觉电路和神经技术实验室的第一作者兼首席实验室研究科学家Carles Bosch说:“我们的方法提供了一种可靠的方法来克服在巨大不同尺度上成像结构的挑战。我们相信，这将是研究哺乳动物大脑神经元回路以及其他组织结构和功能的有力工具。”
克里克感觉电路和神经技术实验室的高级作者和负责人Andreas Schaefer说:“我们对将这种方法应用于大脑很感兴趣，在大脑中收集关于整个神经网络的信息很重要，这些神经网络只有几毫米长，同时还有关于特定神经元和突触的信息。
“但它在其他情况下也有很大的潜力，比如癌症生物学研究人员的目标是了解特定细胞在更大范围肿瘤中的活动。”
