「虹」を作成するために着色された脳細胞

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新しい技術により、ニューロンは90の異なる色で輝きます。

科学者たちは、バクテリア、サンゴ、クラゲから遺伝子を借りて、マウスの脳を大胆な色彩で輝かせ、神経接続の複雑なハイウェイとバイウェイを明らかにしました。

ハーバード大学の発明者によって「Brainbow」と呼ばれるこの手法は、ジャーナルの11月1日号に詳述されています 自然.

最大2色で使用されるニューロンを強調するための以前の手法。 1873年にイタリアの医師によって開発され、現在も使用されているゴルジ法と呼ばれる一般的なアプローチの1つは、ニューロン全体を染色しますが、一度に影響する脳細胞はわずかです。

対照的に、Brainbowを使用すると、研究者は一度に数百のニューロンに約90の異なる色をタグ付けできます。結果として得られる画像は、抽象的な色の絵画に似ており、美しく有益です。彼らは現代美術館に吊るすことができるように見え、これまでに行われたニューロンの接続の最も詳細な画像の一つです。

テレビで見られるように

「私たちはすでにBrainbowを使用してマウスの神経系を最初に覗き込んでおり、非常に興味深い、かつて認識されていなかったニューロン配列のパターンを観察しました」と、研究チームメンバーのJoshua Sanes氏は語ります。 「私たちが見ているものを理解する限りでは、ほんの表面をひっかいただけです。」

画像を作成するために、Brainbowはコンピューターまたはテレビ画面で色を生成するために使用される方法と同様の方法を採用しています。

「テレビのモニターが赤、緑、青を混ぜて幅広い色を表現するのと同じように、ニューロン内の3つ以上の蛍光タンパク質の組み合わせは多くの異なる色相を生成することができます」と研究チームメンバーのジェフリヒトマンは言います。

しかし、赤、緑、青の光の代わりに、Brainbowはシアン、赤、黄色の遺伝子色素に依存しています。赤色の遺伝子色素はサンゴに由来し、シアンと青色の色素はクラゲに見られる緑色の蛍光色素の修正版です。

遺伝子組換え技術を使用して、研究者は色素発現遺伝子をDNAパッケージにバンドルし、発達中のマウスのゲノムに挿入しました。マウスが発達すると、色素遺伝子はげっ歯類細胞間で分割されます。調査チームのメンバーであるJean Livetは、DNAパッケージを「分子スロットマシン」に例えています。

「各セルはスロットマシンを再生し、異なる色に分類されます」とLivet氏は語りました WordsSideKick.com.

ただし、色の遺伝子を発現させるには、マウスの細胞にCreと呼ばれる別の遺伝子も含まれている必要があります。細菌に由来するCreは、細胞内の色遺伝子を活性化します。色の遺伝子がスロットマシンである場合、Creは「レバーを何度も何度も引く手」です。

科学者は、体のさまざまな部分で、または発達中のさまざまな時期にCreを発現するマウスを使用することにより、さまざまな細胞タイプでBrainbowを使用できます。 「システムはあなたが望むものに調整することができます」とLivet氏は言いました。

回路全体

蛍光灯の下で見たときだけ色が見えるので、虹色の脳はまだ通常のマウスの脳のように見えます、とLivetは言いました。

Brainbowにはいくつかの欠点があります。 1つは、数十万ドルの費用がかかる蛍光顕微鏡に依存しています。 「ゴルジ染色とは異なり、通常の顕微鏡を通して見ることができます」とLivet氏は述べています。

もう1つの制限は、現時点ではマウスしか含まれていない遺伝子組み換え動物またはトランスジェニック動物でのみ機能することです。ゴルジ染色では、「人間を含むすべてを行うことができます」とLivetは言いました。

しかし、代わりに、Brainbowは神経科学者に脳のより完全な見方を与えることができます。 「細胞がどのように相互作用するかを見ることができます」とLivet氏は述べた。 「回路内の1つのセルだけを見るのではなく、回路自体を見ることができます。」

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