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研究人员设计了看到神经细胞着火的技术

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-04-20浏览次数:1152

位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的斯坦福大学的研究人员创造了一种非侵入性技术,可根据形状的变化检测神经细胞的射击时间。该方法可用于观察身体的光可接近部分(例如眼睛)中的神经活动,这将允许医生定量监测细胞水平的视觉功能。该研究发表在Light:Science and Applications杂志上。这项工作由国家眼科研究所资助,该研究所是国立卫生研究院的一部分。

来自斯坦福大学Daniel Palanker博士实验室的Tong Ling博士及其同事建造了一台带有高速摄像头的干涉显微镜,每秒可收集50,000帧。这种速度很重要,因为细胞形状的变化是微妙的,因此与图像中的噪声相比,信号非常少。通过高速成像,研究人员可以将50帧组合在一起,以平均噪声并提高信号强度。他们还设计了一种新颖的算法,可以检测信息区域(即细胞中最活跃的部分)并进一步增强信号。

“这种纳米级的形状变化很难看到,”Palanker说。 “但是通过超快速定量相位成像,它实际上是可见的。”

研究人员使用了一种像神经元一样发射的细胞培养皿,并将它们的方法与基于电极的经典神经放电测量结果进行了比较。来自其显微镜的记录精确地匹配由电极感测的电信号。

该项目是由NEI Audacious Target Regenerative Medicine Program资助的一个更大的合作项目的一部分,该项目旨在恢复因视网膜损伤或疾病而丧失的视力。该项目的最终目标是使用这种技术通过视神经检测信号,甚至是视网膜中单个神经细胞的信号。直接监测眼睛的神经将有助于研究人员设计和测试新的疗法,以恢复视觉功能。

“我们在这项联合拨款中的任务是确定基本事实 - 在行动潜力期间细胞运动的速度和程度 - 并为该系统开发最佳技术策略,然后为人类,”Palanker说。 “我认为这篇论文将成为细胞发射机械效应的可靠参考。”

展望未来,团队成员,包括学校的首席研究员,加州大学伯克利分校的Austin Roorda博士,将决定如何将这项技术应用于光学相干断层扫描,这是一种常用于背面可视化的成像技术。眼睛。

“非侵入性,全光学,神经记录技术,例如Palanker博士及其团队开创的技术,非常令人兴奋,因为与其他方法不同,这些技术可用于人眼,”Roorda说。 “这些发展使我们有希望在全细胞范围内研究人类视网膜疾病,并评估治疗它们的治疗方法。”