深入动物的神经系统,我们看到了酷炫的世界

随着神经科学和显微镜技术的进步,科学家将组织清除技术和色素去除相结合,带领我们进入了动物的神经系统。

神经系统,从某种意义上讲,是人类的「灵魂」,主要负责调节机体的生理功能活动。

那么,动物的神经系统是什么样的呢?

深入动物的神经系统,我们看到了酷炫的世界
图源: Pixabay

要想窥探动物的神经系统,需要对单个细胞进行分析建模,从而建立起组织和器官层面的认识。

目前为止,通用的方法是将较大的组织切成薄片,研究每一个薄片,进而将所有的信息重新组合,构建3D模型。

然而,这个过程费时费力,还往往会导致不完整的结果。比如说,某些神经细胞可以延伸至整个有机体,单单从一个小片段进行模型构建,得到的信息会很局限。

深入动物的神经系统,我们看到了酷炫的世界
图源: 阿里云

对此,有效的解决方法是使用组织清除技术,使不透明的组织变得透明。当这项技术用于大脑等复杂的组织时,科学家们就无需切片,即可捕获细胞和组织的3D图像。

是不是觉得看到了一丝希望?不要高兴地太早,科学的道路从来都不是「水到渠成」,而是需要科学家们「绝处逢生」。

深入动物的神经系统,我们看到了酷炫的世界
图源: 阿里云

现有的组织清除技术,尚未经过优化,不能除去组织中存在的多种色素,这就大大限制了这些标本的成像像素。

好在「山重水复疑无路,柳暗花明又一村」。

随着神经科学和显微镜技术的进步,维也纳大学的研究人员将组织清除技术和色素去除相结合,带领我们进入了动物的神经系统,一探究竟。

深入动物的神经系统,我们看到了酷炫的世界
用神经系统特定标记所标记的不同动物的光片图像;图源: 维也纳工业大学; 翻译: SciTeller

通过这种方法,科学家们对多种动物的神经系统进行了研究,从软骨动物到鱼类再到两栖类动物。

对来自不同动物的完整样本中特定的蛋白质、基因等物质形成标记成像,向我们展示了各类动物神经系统的独特魅力。

参考文献:

  1. Marko Pende, “A versatile depigmentation, clearing, and labeling method for exploring nervous system diversity”, Science Advances, 2020, 6, eaba0365.
  2. “Taking a deep look into animals”, Vienna University of Technology, May 29, 2020.

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