科學中最大的挑戰(zhàn)之一是研究大腦的解剖結構和細胞結構。
以高分辨率準確地可視化大腦的復雜結構對于提高我們對中樞神經系統(tǒng)功能的理解至關重要。
由、英國和德國的科學家開發(fā)的一項有前途的新技術現在正在使大腦的微觀細節(jié)變得更加清晰，即使在宏觀體積上也是如此。
在今天發(fā)表在《自然方法》雜志上的一篇論文中，研究人員描述了他們的系統(tǒng)，稱為通過瞳孔分割圖像相位檢測(或 RAPID)的快速自動對焦，代表了小鼠大腦成像的突破。
這種新技術可能會對神經科學產生重大影響，使在亞細胞水平上對全腦結構進行定量分析成為可能。
該研究的第一作者、佛羅倫薩大學物質物理學研究員 Ludovico Silvestri 博士說：“缺乏能夠以高分辨率分析大量體積的儀器，這限制了我們對全腦結構的研究僅限于粗略、低分辨率級別。
“目前采用的光片顯微鏡方法與能夠使生物組織透明的化學協議相結合，無法在大于幾百微米的樣本中保持高分辨率。”
該論文的合著者、國家研究委員會國家光學研究所 (CNR-INO) 的 Leonardo Sacconi 博士補充說：“超出這些維度，生物組織開始表現得像一個透鏡，破壞了顯微鏡，從而使圖像變得模糊。”
借助 RAPID，研究人員提出了一種與光片顯微鏡兼容的新自動對焦技術，該技術能夠實時自動校正樣品本身引入的未對準。在立方厘米大小的清除樣本中，例如完整的小鼠大腦，自動聚焦消除了圖像退化，從而增強了定量分析。
新方法的靈感來自反射式相機中的光學自動對焦系統(tǒng)，其中一組棱鏡和鏡頭將圖像的模糊轉換為橫向運動。這允許實時穩(wěn)定顯微鏡的對準，產生更清晰、更詳細的圖像。
Caroline Müllenbroich 博士是該論文的合著者，她是 Marie Sk?odowska Curie 研究員和格拉斯哥大學物理與天文學院的講師。Müllenbroich 博士為顯微鏡和自動對焦系統(tǒng)的設計和實施做出了貢獻。
Müllenbroich 博士說：“雖然我們最初為光片顯微鏡發(fā)明了 RAPID，但這種自動對焦技術實際上適用于所有寬視野顯微鏡技術。它非常通用且與樣本無關，具有神經科學以外的多種應用。”
標簽： 大腦
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