基于fMOST系统的单个神经元全脑重建新技术在Nature Methods上发表

2018-11-21

美国时间2018年11月20日《自然·方法》(nature methods)发表了题为“Cell-type-specific and projection-specific brainwide reconstruction of single neurons”的研究成果,即“细胞类型和投射特异性的单个神经元的重构”。该研究由NIBS罗敏敏教授团队与华中科技大学龚辉教授领衔的VBN团队合作完成。

 

 

研究介绍:

绘制不同脑区的神经元连接图谱是神经科学研究的重要内容之一。鉴于特定脑区中的单个神经元经常表现出独特的形态、遗传异质性和独特的功能,研究难点在于如何在哺乳动物模型组织中精确地解析单个神经元在全脑水平的完整形态。由于不同的神经元轴突和树突连接错综复杂,整个大脑的一个重要的技术挑战就是明确的标记单个的神经元。

 

双AAV标记系统

 

研究者采用双AAV稀疏标记系统用于全脑单神经元的重建,该系统实现了细胞型或投射的特异性标记,这种标记对全脑范围内的神经元重建有足够的标记强度。此外,该系统的细胞类型特异性和投射特性可以很好的结合起来,用于标记由表达式和投射模式定义的特异性神经元。同时,除了对神经元进行形态学标记之外,该方法还可以结合基因编码的效应传递到特定的神经元类型中,以实现在单个神经元水平,进行成像、电生理、基因编辑以及光遗传学等操作。

 

该方法结合fMOST荧光显微光学切片断层成像技术对单个神经元的类型特异性进行重建,该实验提供的工具扩展了在单神经元水平维度来解析脑结构的能力,有助于对脑疾病下单神经元投射的异常提供有效的解决手段。

 

基于fMOST技术的大脑中9种皮层纹状体神经元重建

 

武汉沃亿生物有限公司生产的基于fMOST技术的BioMapping5000型设备,主要用于自动获取全脑神经元完整形态成像和空间定位,可实现本文中所展示的成像结果,在单个神经元水平实现全脑的重构。欢迎感兴趣的老师来电来信咨询。

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