麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所的科學(xué)家們使用一種創(chuàng)新的顯微鏡方法觀察了新生神經(jīng)元如何在雷特綜合征的高級人腦組織模型中難以到達其適當(dāng)位置，從而對患者大腦中的發(fā)育缺陷如何觀察產(chǎn)生了新的見解可能會出現(xiàn)毀滅性的紊亂。
Rett綜合征的特征是嚴重的智力殘疾和社會行為受損，是由基因MECP2的突變引起的。為了深入了解這種突變?nèi)绾斡绊懭祟惔竽X發(fā)育的早期階段，麻省理工學(xué)院腦與認知科學(xué)系牛頓神經(jīng)科學(xué)教授 Mrriganka Sur 實驗室的研究人員使用細胞培養(yǎng)了稱為大腦類器官或迷你腦的 3D 細胞培養(yǎng)物。來自具有 MECP2 突變的人，并將它們與沒有突變的其他相同培養(yǎng)物進行比較。然后，由博士后 Murat Yildirim 領(lǐng)導(dǎo)的團隊使用稱為三次諧波產(chǎn)生 (THG) 三光子顯微鏡的先進成像技術(shù)檢查了每種類型的小腦的發(fā)展。
THG 是 Yildirim 在 Sur 實驗室與麻省理工學(xué)院機械工程教授 Peter So 合作的先驅(qū)，它允許在活的完整組織深處進行非常高分辨率的成像，而無需添加任何化學(xué)物質(zhì)來標記細胞。Yildirim 說，發(fā)表在eLife上的這項新研究是第一個使用 THG 對類器官進行成像的研究，使它們幾乎不受干擾。以前的類器官成像研究需要使用無法在整個 3D 組織中成像的技術(shù)，或者需要殺死培養(yǎng)物的方法：要么將它們切成薄片，要么對它們進行化學(xué)清除和標記。
THG 成像概述及其如何促成有關(guān) Rett 綜合征早期大腦發(fā)育的新發(fā)現(xiàn)。學(xué)分：蘇爾實驗室/麻省理工學(xué)院皮考爾研究所
三光子顯微鏡使用激光，但 Yildirim 和 So 定制設(shè)計了實驗室的顯微鏡，使其對組織施加的功率不超過貓玩具激光指示器(小于 5 毫瓦)。
“你應(yīng)該確保你沒有以任何不利的方式改變或影響神經(jīng)元生理，”Yildirim 說。“你真的應(yīng)該保持一切完好無損，并確保你沒有攜帶可能造成破壞的外部物品。這就是我們對電源(和化學(xué)標簽)如此謹慎的原因。”
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