神經(jīng)生物學(xué)研究的顯微鏡方法

對于神經(jīng)生物學(xué)而言，照亮黑暗的大腦，需要一束光，brainbow技術(shù)應(yīng)允誕生，相繼的各種標(biāo)記方式已使得我們可以看到五顏六色的大腦結(jié)構(gòu)。基于光學(xué)的研究方法已成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的主要研究手段，其中實(shí)現(xiàn)了高分辨三維成像的光學(xué)成像技術(shù)、可以進(jìn)行大范圍神經(jīng)記錄的功能性成像技術(shù)，以及可運(yùn)用光來控制神經(jīng)功能的光遺傳學(xué)技術(shù)，這些技術(shù)具有高空間分辨率、組織低損傷性和遺傳特異性等優(yōu)勢，助力神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究取得了一系列突破。

對于深部活體成像，往往使用多光子顯微鏡，憑借近紅外激發(fā)的能力減少了光散射，使深部成像具有小的損傷性。光片顯微鏡對于光敏或3D樣品也是比較好的選擇，減少光毒性的同時(shí)又可以提供固有的光學(xué)切片和3D成像。

光遺傳學(xué)是一種利用光控制神經(jīng)活動(dòng)的技術(shù)，能夠研究特定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞信號(hào)，需要在神經(jīng)元細(xì)胞膜上表達(dá)光敏蛋白。利用光遺傳學(xué)結(jié)合毫秒級精度計(jì)時(shí)方法在納米尺度上深入研究潛力巨大，可以研究細(xì)胞動(dòng)態(tài)過程中的特定時(shí)間點(diǎn)。

電生理學(xué)研究的是組織和細(xì)胞的電性，包括研究神經(jīng)元的電性。神經(jīng)和肌肉細(xì)胞的功能依賴于流經(jīng)離子通道的離子電流。研究離子通道的一種方法是使用貼片夾緊法，該方法可以對離子通道進(jìn)行詳細(xì)的研究，并記錄不同類型細(xì)胞的電活動(dòng)，典型的就是像神經(jīng)元這樣的可興奮細(xì)胞。

Cy5(洋紅色):β-Ⅲ型微管蛋白；Rhod(紅色):NG2蛋白，GFP(綠色):巢蛋白；DAPI(藍(lán)色):細(xì)胞核
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