在小鼠大脑中植入微小的玻璃管,使神经科学家能够长时间监测大脑活动,观察神经元和组织随疾病或衰老而发生的变化。该方法由斯坦福大学开发,为大脑最深处打开了一个观察窗口。
像功能性磁共振成像这样的全脑扫描可以帮助科学家们观察大脑活动的展开,但它们无法提供观察退行性疾病或癌症发生所需的细节程度。然而,传统的光学显微镜只能穿透约 1/32 英寸的组织,然后就太黑了无法看清。科学家们已经能够通过使用微光学来观察更深的组织,但这只是同一时刻的快照,而且几乎不可能回到同一个位置两次。更重要的是,窥视的行为——将微光学设备推入大脑深处——可能会导致损伤或感染。
斯坦福大学生物学和应用物理学教授 Mark Schnitzer 在本周的《*Nature Medicine*》杂志上提出了一种新选择。它首先将比米粒宽度约一半的微小玻璃管植入小鼠大脑深处。一旦管道就位,大脑就受到外部环境的保护,科学家们可以将微型内窥镜插入其中。玻璃管的末端有一个窗口,科学家们可以通过这个窗口成像神经元并随时间监测它们。
“这有点像通过潜水艇的舷窗观察,”Schnitzer 在斯坦福大学的新闻稿中说。
这项技术使研究人员能够监测单个细胞以及单个动物的变化,方法是将健康组织与患病组织进行比较。例如,它可以帮助研究人员更好地理解攻击性脑癌,因为众所周知,当脑癌从大脑深处开始时,其致命性比从表面开始时要高。Schnitzer 说,该方法还可以用于身体其他部位的深层组织成像研究。
“我们正在将显微镜的强大功能应用于穿透大脑光线以下的组织,”他说。