首页 » 新闻动态 >

纳米工程师开发了一种新技术来映射大脑中的电路

2021-08-01 12:50:04来源:

小鼠脑嗅灯泡中的微电路染色 - 使用荧光染料处理有关嗅觉的信息的部分。Daniel Schwarz.

在纳米工程的壮举中,科学家们已经开发了一种新技术,可以比以往任何时候都更全面地映射大脑中的电路。

在大脑中,在微电路中连接的专用神经元组有助于我们处理我们所看到的东西的信息,闻到和味道。了解这些微电路构成的细胞有多少和什么类型的细胞将为科学家提供更深入地了解大脑如何计算关于我们周围世界的复杂信息。但现有技术未能绘制完整的画面。

由弗朗西斯克里克研究所的研究人员开发的新技术克服了以前的限制,并使他们能够将所有250个细胞映射到鼠标的一部分中,这些细胞构成微电路,这些细胞在鼠标大脑中处理嗅觉 - 从未如此从未实现过的东西。

纳米工程微型电池的型号(左)和高分辨率图像(右),具有孔以分配电流。Daniel Schwarz.

今天在自然通信中发表的方法可以由全球科学家们发现揭示大脑不同部分的体系结构。

“传统上,科学家们已经使用颜色标记的病毒或带有施加的电流的带电染料来染色脑细胞,但这些方法要么没有标记所有细胞,或者它们会损坏周围组织,”Andreas Schaefer,Group Leader领导研究的克里克。

通过使用纳米工程工具在微阑尾末端的一系列微小孔,团队发现它们可以使用带电染料,但在更宽的区域上分布电流,以染色细胞而不会损坏它们。与使用病毒载体的方法不同,它们可以染色它们在调查的微电路中的100%细胞。他们还设法在该电路中制定了不同细胞类型的比例,这可以将线索提供给大脑的这一部分的功能。

andreas补充说:“我们显然以一个非常小的规模工作,但随着大脑由重复单位组成,我们可以通过在这个水平上学习大脑作为计算机器来学习很多。现在我们有一个映射这些微小的单位的工具,我们可以开始干扰特定的细胞类型,看看它们是如何直接控制行为和感官处理。“

出版物:D. Schwarz等,“哺乳动物肾小球域的架构,通过纳入微电极,”自然通信9,物品编号:183(2018)DOI:10.1038 / S41467-017-02560-7