美國索爾克研究所科學家發(fā)明了一種可穿戴顯微鏡,可在以前無法進入的區(qū)域生成小鼠脊髓活動的高清實時圖像!蹲匀弧ねㄓ崱泛汀蹲匀弧ど锛夹g(shù)》上發(fā)表的兩篇論文詳細介紹了這項技術(shù)進步,有助于研究人員更好地了解健康和疾病背景下感覺和運動的神經(jīng)基礎(chǔ),例如慢性疼痛、癢、肌萎縮側(cè)索硬化癥或多發(fā)性硬化癥。
脊髓充當信使,在大腦和身體之間傳遞信號,以調(diào)節(jié)從呼吸到運動的一切。雖然已知脊髓在傳遞疼痛信號中起著至關(guān)重要的作用,但技術(shù)限制了科學家在細胞水平上對這一過程的理解。
新研發(fā)的可穿戴顯微鏡分兩部分,寬度分別為7和14毫米左右(大約是小指或人體脊髓的寬度),可在以前無法進入的脊柱區(qū)域?qū)崟r提供高分辨率、高對比度的多色成像。這項新技術(shù)可與微棱鏡植入物相結(jié)合,微棱鏡植入物是一種放置在目標組織區(qū)域附近的小型反射玻璃元件。
微棱鏡增加成像深度,讓研究人員首次觀察到以前無法到達的細胞。它還允許同時對不同深度的細胞進行成像,并且對組織的干擾最小。
有了這種新型顯微鏡,研究團隊可以利用該技術(shù)來收集有關(guān)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的新信息,特別是對脊髓中的星形膠質(zhì)細胞、星形非神經(jīng)膠質(zhì)細胞進行成像,因為他們的早期工作表明這些細胞意外地參與了疼痛處理。
研究發(fā)現(xiàn),擠壓老鼠的尾巴會激活星形膠質(zhì)細胞,從而在脊髓節(jié)段間發(fā)送協(xié)調(diào)信號。能夠可視化疼痛信號發(fā)生的時間、地點以及參與該過程的細胞,將使研究人員能夠測試和設(shè)計治療干預措施,徹底改變疼痛研究。
團隊已開始研究脊髓中的神經(jīng)元和非神經(jīng)元活動在不同的疼痛條件下是如何改變的,以及各種治療方法是如何控制異常細胞活動的。