来自美国霍华德-休斯医学研究所、韩国科学手艺院和浙江年夜学等机构的研究人员睁开合作，开辟了一种称为mGRASP的新手艺，实现了光学显微镜下快速正确重建哺乳动物年夜脑神经收集，为领会年夜脑功能打开了新的篇章。相干研究功效在近日颁发在《天然—方式学》(Nature Methods)杂志上。

年夜脑是由无数神经元构成的消息计较和传导收集，要领会年夜脑的运转机制，我们必需领会年夜脑中的根基计较单元—神经元—是若何彼此毗连的。神经元之间的毗连部位称为“突触”。自上世纪以来，固然神经科学家发现了各类手艺对突触进行定位，以肯定神经元之间的毗连，但神经����Ϸapp收集重建还是一项很是耗时和耗人力的工作，由于今朝的手艺要借助在复杂的电子显微成像才能对突触进行正确定位。好比线虫总共只要302个神经元，但用电子显微镜重建其全部神经收集却花了10年以上的时候，而人类年夜脑有多达1000亿个神经元!是以快速的神经收集重建方式一向是神经科学家求之不得的手艺。

2008年，来自斯坦福年夜学的华人科学家沈康(Kang shen)和美国洛克菲勒年夜学的Cornelia I. Bargmann结合开辟了一种称为GRASP(green fluorescent protein reconstitution across synaptic partners)的新手艺，可实现对活体神经系统中的突触定位。相干研究功效颁发在了昔时的《Neuron》杂志上。

GRASP手艺奇妙地操纵了绿色荧光卵白(GFP)标识表记标帜手艺。GFP是一种在水母中发觉的非凡卵白，接收蓝光后会发出绿色荧光。GRASP手艺将GFP的基因序列朋分为两部门，行将GFP拆成两个组件，分手后的组件不具发光功能。沈康等经由过程在两组神经元平分别表达GFP的两个组件的方式，来检测神经元间的距离，是不是构成了突触毗连。当两组神经元构成毗连时，GFP的两个组件在突触部位会主动组合构成完全的具有一般功能的GFP。GFP受蓝色激光照耀后，会发生绿色荧光，是本来通明的突触布局在暗中的显微镜视场中清楚地显示出来。假如两组神经元相距很远，则不会发生荧光。GRASP手艺具有快速、正确、高空间分辩率等特点，被普遍利用在线虫和果蝇研究中，但用在哺乳动物年夜脑检测还遭到必然的限制。

在新文章中，研究人员对照顾GFP组件的载体进行了革新，开辟出了哺乳动物GRASP(mGRASP)手艺。经由过程这一新手艺，研究人员实现了小鼠年夜脑中神经元突触的定位。另外，研究人员还将生物、化学手艺与计较机生物图象消息学手艺相整合，开辟了一套完全的定量阐发系统，操纵这一系统可主动将多个视场下的显微镜图象拼接成包括完全神经元的三维图象，然后将图象中神经元的形态和其突触提掏出来，转化为易在阐发的数字模子，从而使高通量的神经收集重建成为可能。

研究人员估量，有了如许的手艺，可使原需几十年的神经收集重建工作在几个礼拜内完成。别的，该手艺还可利用在疾病机制的研究，好比自闭症和帕金森病等神经疾病可能与神经元毗连非常相干，经由过程mGRASP能够不雅察这些疾病下神经收集产生了如何的转变，从而揣度其病理机制。