麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所的科學(xué)家們使用一種創(chuàng)新的顯微鏡方法觀察了新生神經(jīng)元如何在雷特綜合征的高級(jí)人腦組織模型中難以到達(dá)其適當(dāng)位置，從而對(duì)患者大腦中的發(fā)育缺陷如何觀察產(chǎn)生了新的見(jiàn)解可能會(huì)出現(xiàn)毀滅性的紊亂。
Rett綜合征的特征是嚴(yán)重的智力殘疾和社會(huì)行為受損，是由基因MECP2的突變引起的。為了深入了解這種突變?nèi)绾斡绊懭祟?lèi)大腦發(fā)育的早期階段，麻省理工學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)系牛頓神經(jīng)科學(xué)教授 Mrriganka Sur 實(shí)驗(yàn)室的研究人員使用細(xì)胞培養(yǎng)了稱為大腦類(lèi)器官或迷你腦的 3D 細(xì)胞培養(yǎng)物。來(lái)自具有 MECP2 突變的人，并將它們與沒(méi)有突變的其他相同培養(yǎng)物進(jìn)行比較。然后，由博士后 Murat Yildirim 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用稱為三次諧波產(chǎn)生 (THG) 三光子顯微鏡的先進(jìn)成像技術(shù)檢查了每種類(lèi)型的小腦的發(fā)展。
THG 是 Yildirim 在 Sur 實(shí)驗(yàn)室與麻省理工學(xué)院機(jī)械工程教授 Peter So 合作的先驅(qū)，它允許在活的完整組織深處進(jìn)行非常高分辨率的成像，而無(wú)需添加任何化學(xué)物質(zhì)來(lái)標(biāo)記細(xì)胞。Yildirim 說(shuō)，發(fā)表在eLife上的這項(xiàng)新研究是第一個(gè)使用 THG 對(duì)類(lèi)器官進(jìn)行成像的研究，使它們幾乎不受干擾。以前的類(lèi)器官成像研究需要使用無(wú)法在整個(gè) 3D 組織中成像的技術(shù)，或者需要?dú)⑺琅囵B(yǎng)物的方法：要么將它們切成薄片，要么對(duì)它們進(jìn)行化學(xué)清除和標(biāo)記。
THG 成像概述及其如何促成有關(guān) Rett 綜合征早期大腦發(fā)育的新發(fā)現(xiàn)。學(xué)分：蘇爾實(shí)驗(yàn)室/麻省理工學(xué)院皮考爾研究所
三光子顯微鏡使用激光，但 Yildirim 和 So 定制設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室的顯微鏡，使其對(duì)組織施加的功率不超過(guò)貓玩具激光指示器(小于 5 毫瓦)。
“你應(yīng)該確保你沒(méi)有以任何不利的方式改變或影響神經(jīng)元生理，”Yildirim 說(shuō)。“你真的應(yīng)該保持一切完好無(wú)損，并確保你沒(méi)有攜帶可能造成破壞的外部物品。這就是我們對(duì)電源(和化學(xué)標(biāo)簽)如此謹(jǐn)慎的原因。”
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