脑细胞着色创造'脑肘'

从细菌，珊瑚和水母中借用基因，科学家们将小鼠的大脑放在一个大胆的颜色中，显露出错综复杂的高速公路和神经元连接的小路。

该技术被哈佛大学的发明者称为“Brainbow”，详见11月1日的“ 自然 ” 杂志。

用于突出显示最多使用两种颜色的神经元的先前技术。1873年由意大利医生开发并且今天仍在使用的一种常见方法称为高尔基方法，它可以完整地染色神经元，但一次仅影响少数脑细胞。

相比之下，Brainbow允许研究人员一次用大约90种不同颜色标记数百个神经元。由此产生的图像，类似于抽象的彩色绘画，既美观又信息丰富。他们看起来像是可以挂在现代艺术博物馆中，并且是有史以来最精细的神经元连接图像。

正如电视上看到的那样

研究小组成员Joshua Sanes说：“我们已经使用Brainbow首先看一下小鼠的神经系统，我们观察到了一些非常有趣且以前未被认识的神经元排列模式。” “至于理解我们所看到的东西，我们只是触及了表面。”

为了创建图像，Brainbow采用了类似于在计算机或电视屏幕上生成颜色的方法。

研究小组成员Jeff Lichtman说：“就像电视监视器混合红色，绿色和蓝色来描绘各种颜色一样，神经元中三种或更多荧光蛋白的组合可以产生许多不同的色调。”

但Brainbow不依赖于红色，绿色和蓝色光，而是依赖青色，红色和黄色基因色素。红色基因色素来自珊瑚，而青色和蓝色色素是水母中发现的荧光绿色色素的改良版本。

利用遗传重组技术，研究人员将色素表达基因捆绑到DNA包装中，并将其插入发育中的小鼠的基因组中。随着小鼠的发育，色素基因在啮齿动物细胞之间被分配。研究小组成员Jean Livet将DNA包比作“分子老虎机”。

“每个小区都会玩老虎机并被归为不同的颜色，”Livet告诉LiveScience。

然而，为了表达颜色基因，小鼠细胞还必须含有另一种称为Cre的基因。Cre源自细菌，激活细胞内的颜色基因。如果颜色基因是老虎机，那么Cre就是“一手又一次拉动杠杆的手”，Livet说。

通过使用在体内不同部位或在发育过程中不同时间表达Cre的小鼠，科学家可以在不同细胞类型上使用Brainbow。“系统可以根据你的需要进行调整，”Livet说。

整个电路

只有在荧光灯下观察才能看到颜色，因此Brainbow的大脑看起来仍然像正常的老鼠大脑，Livet说，“或者正常的转基因小鼠大脑，我应该说。”

Brainbow确实有一些缺点。首先，它依赖于荧光显微镜，这可能花费数十万美元。“这不像高尔基染色，你可以通过正常的显微镜观察，”Livet说。

另一个限制是它只适用于转基因或转基因动物，目前只包括小鼠。随着高尔基染色，“你可以做任何事情，包括人类，”Livet说。

然而，作为交换，Brainbow可以让神经科学家更全面地了解大脑。“你可以看到细胞如何相互作用，”Livet说。“你不仅没有电路中只有一个单元的视野，而是对电路本身有一个愿景。”

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