华人学者取得神经学技术突破

2025年08月18日 阅读量:209

元素百科向您介绍:中国学者取得了神经技术突破。斯坦福大学的研究团队最近在Science杂志上发表了技术突破。他们开发的工具可以在清醒的动物中成像单个神经元的电活性,使人们对神经元活动的理解达到前所未有的深度,对大脑研究具有重要意义。

神经学技术突破

神经元之间的电信号对细胞通信至关重要。这种电活性是所有大脑活动的核心,包括思维、感知、情感和记忆。捕捉神经元的电活性是理解大脑认知的基础,但现有的神经元监测技术仍存在一些缺陷。神经学家一直在探索新的方法,希望在清醒的动物中成像神经元的膜电压。

基因编码的电压指示器(GEVI)这是一项很有前途的新兴技术。GEVI指示器可读取毫秒级神经元动态,Nature Methods被评为2015年最受期待的技术之一。GEVI指示器比钙指示器更能直接反映神经元活动。GEVI指示器近年来取得了一些进展,但到目前为止,人们还没有将其用于活体哺乳动物的研究。

研究神经学新技术

Mark J. Schnitzer和Yiyang 经过深入研究,gong领导的研究团队大大改进了GEVI指示器。(Yiyang Gong于2011年获得斯坦福大学博士学位,现任杜克大学助理教授。)在过去,GEVI指示器的信号速度和动态范围不足以在活动动物中分析动作电位。改进后的GEVI指示器速度非常快,足够明亮,能够准确测量一毫秒以内的神经元动作电位,几乎没有错误读取的可能。

通过共振能量转移,研究人员将Rhodopsin的快速电压感知结构域与明亮的荧光结合起来。然后他们用病毒将新的电压指示器送到神经元。研究表明,这种电压指示器可以很好地记录神经元的动作电位和膜电压动态,在有意识的老鼠和果蝇的大脑中。

科学家梦寐以求的能力是观察活体动物大脑中的神经元活动。 本研究提供了能够在活体中分析神经电生理和神经编码的光学工具,有望促进高速显微成像的进一步发展。(编辑:YD)

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