Nature Methods：绘制大脑神经活动图谱

　　——研究人员利用光片照明（light-sheet microscopy）显微技术，绘制出了斑马鱼幼鱼中枢神经系统的活性图谱

生物通报道：由于斑马鱼幼鱼是透明的，而且它们的大脑尺寸较小，方便在显微镜下进行观察，因此这种模式动物是体内观察中枢神经系统活动的理想模型。

7月27日Nature Methods杂志公布了一项最新研究成果，来自霍德华修饰医学院Janelia Farm研究院的一组研究人员利用光片照明（light-sheet microscopy）显微技术，记录下了斑马幼鱼大脑中对感官输入作出动物应答的几乎每个神经元的活动。

“我们需要了解关于大型神经细胞群如何呈递信息，指导行为的一些基本规律”，文章的作者之一Jeremy Freeman 说，“利用这一系统，我们记录了整个大脑，从中我们可能可以初步了解这些规律是什么。”

在这项研究中，研究人员采用了一种称为光片照明显微镜的技术，这种方法利用一层光束从样品侧面激发荧光样品即sheet illumination，通过入射照明光路和CCD来检测成像，而入射照明光路和CCD接收荧光光路互相垂直。通过移动样品使入射光面激发不同的平面，且激发光束从左右两个方向入射到样品上，光束的角度可以改变，这样我们就可以很容易的得到整个组织的3D图像，同时保证细胞水平的分辨率。

虽然目前尚不清楚这些来自斑马鱼的信息能否用于其他脊椎动物，不过神经学家们正在努力完成大脑活动行为目录。

“第一步就是描述行为，我们能看到神经是如何被激发的，”文章作者之一，Bettina Schmid（德国慕尼黑神经退行性疾病研究中心）说，“而现在我们进了一级，了解神经在被激发后又发生了些什么。”

显微技术已经成为了生物学家了解细胞结构，解析生物机制的一种重要手段，如近期研究人员开发出一种软件，可明确识别细胞的结构和蛋白质，以提供可靠的诊断结果。

科学家们研究和分析了30份肝细胞癌，并借助于这个软件，将它们明确分类为“阴性”或“高度阳性”。为此，科学家们分析了特定蛋白（如Stat5和JunB）的表达，它们在癌症的发生过程中起重要的作用。该软件采用特殊的算法和高度敏感的数码摄影，与用显微镜肉眼观察相比，能够更清楚地描述细胞基质和细胞核。这种类型医学，对于癌症的治疗特别有前景。肿瘤因人而异。病理学家可在分子水平上研究肿瘤组织，从而建立最合适的治疗方案。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Light-sheet functional imaging in fictively behaving zebrafish
The processing of sensory input and the generation of behavior involves large networks of neurons1, 2, which necessitates new technology3, 4, 5, 6, 7 for recording from many neurons in behaving animals. In the larval zebrafish, light-sheet microscopy can be used to record the activity of almost all…