突破带来高分辨率的脑成像

betway88体育官网意大利、英国和德国的科学家开发出了一种技术，可以提供更清晰、更详细的小鼠大脑图像，这一突破可能使亚细胞水平复杂大脑结构的定量分析取得进展。

该研究的第一作者、意大利佛罗伦萨大学物质物理学的研究员Ludovico Silvestri博士说:“缺乏能够以高分辨率分析大量数据的仪器，使我们对全脑结构的研究局限在粗略、低分辨率的水平上。”

“目前使用的光片显微镜与能够使生物组织透明的化学协议相结合的方法，无法在大于几百微米的样品中保持高分辨率。”

这篇论文的合著者、国家研究委员会国家光学研究所的莱昂纳多·萨克尼博士补充说:“超过这些尺寸，生物组织开始像透镜一样工作，破坏了显微镜的对齐，从而使图像模糊。”

通过他们的系统，通过瞳孔分割图像相位检测(或Rapid)快速自动对焦，研究人员提出了一种自动对焦技术，可以实时纠正样品本身引入的不对准和图像退化。

这种新方法与光片显微镜兼容，灵感来自反光相机中的光学自动对焦系统，其中棱镜和镜头将图像的模糊转化为横向运动。这使得显微镜的对准实时稳定，以改善成像。

卡罗琳博士Müllenbroich，玛丽SkÅ，奥多斯卡居里研究员，格拉斯哥大学物理和天文学院讲师，也是论文的合著者，为显微镜和自动聚焦系统的设计和实现做出了贡献。

“虽然我们最初为轻片显微镜发明了RAPID，但这种自动聚焦技术实际上适用于所有宽视场显微镜技术。它是非常多功能和样本不可知的，在神经科学以外的多个应用领域，”Müllenbroich博士说。

RAPID的高分辨率——由Unifi、欧洲非线性光谱实验室(LENS)和CNR拥有的一项国际专利——使研究人员能够研究以前只在小局部区域分析的全脑尺度问题。

例如，研究了一种特定类型的表达生长抑素的神经元的空间分布，显示了这些细胞如何倾向于在空间集群中组织自己，这被怀疑使它们的抑制作用更有效。

另一个应用涉及小胶质细胞，这是一组具有不同功能的细胞(从对病原体的反应到神经元可塑性的调节)，其形状根据它们所扮演的角色而变化。使用RAPID对小胶质细胞进行的分析揭示了不同大脑区域之间的显著差异，为该细胞群的作用的新研究铺平了道路。

这项研究由佛罗伦萨大学的物理系和天文系、信息工程和生物系以及CNR领导。RAPID是由来自生物光子学领域的研究人员在LENS开发的，由佛罗伦萨大学物质物理学教授Francesco Pavone领导。

除了格拉斯哥大学，意大利研究人员还与海德堡(德国)欧洲分子生物学实验室的学者合作。这项研究是在欧洲人脑旗舰项目内进行的，LENS和CNR是该项目的合作伙伴。

该团队的论文题为“用于整个小鼠大脑定量体积显微镜的通用自动聚焦”，发表在《自然方法》杂志上。

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