對于研究各種腦相關(guān)疾病的人來說，在不造成顱骨破裂的情況下觀察大腦是一項(xiàng)新興技術(shù)。目前的技術(shù)正在進(jìn)步，但圍繞光穿透、有限的成像質(zhì)量和皮層深度的問題顯著阻礙了它的進(jìn)步。它導(dǎo)致了目前使用“骷髏窗”。
開顱玻璃窗和薄顱窗是應(yīng)用最廣泛的兩種顱窗技術(shù)。開顱玻璃窗需要切除部分顱骨并用透明玻璃載玻片覆蓋大腦。減薄顱骨窗涉及將顱骨的一部分磨得很薄(<25 μm)以允許光線穿透。近年來已經(jīng)開發(fā)出基于化學(xué)試劑的顱骨窗，能夠使顱骨對光更加透明。
這些顱骨窗口都不足以對某些急性腦病模型進(jìn)行大規(guī)模高分辨率連續(xù)觀察。急性創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI) 尤其如此，全世界估計有 6900 萬患者很常見。外力容易引起TBI，引發(fā)一系列腦功能障礙。
因此，開發(fā)一種能夠滿足所有要求同時對研究有用的顱骨窗口技術(shù)至關(guān)重要。
在eLight上發(fā)表的一篇新論文中，由華中科技大學(xué)朱丹教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究了顱骨窗背后的技術(shù)。他們的論文題為“用于小鼠皮質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能觀察的完整顱骨 (TIS) 慢性窗口技術(shù)”，展示了一種具有拯救生命潛力的獨(dú)特新技術(shù)。
a 3 周內(nèi)的血管結(jié)構(gòu)和血流圖追蹤。b 對淺層神經(jīng)棘和深層神經(jīng)細(xì)胞體的長期監(jiān)測。c 觀察自發(fā)和受刺激的神經(jīng)活動。圖片來源：李冬雨、胡政武、張和群、楊啟航、朱亮、劉銀、于婷婷、朱敬壇、吳佳敏、何靜、彭飛、王曦、錢俊、朱丹
研究人員創(chuàng)造了一種慢性顱骨光學(xué)透明窗，稱為“完整顱骨窗(TIS 窗)”。通過他們對老鼠的實(shí)驗(yàn)，他們不再需要移除任何頭骨碎片。通過跳過開顱手術(shù)并去除部分顱骨，研究人員獲得了雙側(cè)視野，用于在單細(xì)胞分辨率水平上跟蹤對急性 TBI 的免疫反應(yīng)。
他們還發(fā)現(xiàn)，他們的技術(shù)可以在大多數(shù)使用當(dāng)前頭骨窗口的應(yīng)用中發(fā)揮作用。因此，這項(xiàng)新技術(shù)可用于體內(nèi)皮層可視化的各種應(yīng)用，并在腦科學(xué)研究中具有巨大潛力。
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