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记录神经细胞信息 打开神经系统科学新纪元(图)

http://www.kexue.com 2012-05-10 11:40:13 腾讯科学  发表评论


目前为人类神经系统科学家工作而出名的是全细胞膜片钳 

  大脑科学家已经研制出一种能够发现并且记录活的老鼠大脑神经元个体信息的机器人。机器人已经成为现实世界中的大脑科学家。以后,这些相同的机器人能够研究人类如何思考,甚至能向大脑传递特定药物来治疗比如精神分裂症、帕金森症、孤独症和癫痫等疾病。

  自动化机器人程序是众所周知的,尽管非常耗费时间、困难而且令人无法想象,目前为人类神经系统科学家工作而出名的是全细胞膜片钳。麻省理工学院对这项技术作出解释:需要将一个微小的凹窝载玻片吸液管与一个神经元的细胞膜像接触,然后在细胞膜上打开一个小气孔来记录细胞内部的脑电活动。

  这项技术花费了研究生Suhasa Kodandaramaiah四个月的时间来学习。他在一篇新闻报道中说道:“当我熟悉这项技术的时候,我能感觉到即使它是一门艺术形式,它也能成为一种能够由一个机器人执行的程序化工作和决定。”

  因此那就成了他和他的同事们现在在做的事情-研制一个机器手臂,能够以人类所不具备的更高精密度和速度把玻璃吸管插入麻醉的老鼠体内。《自然方法学》5月6日的报道中描述了他们的程序。同样的技术能够用于确定细胞的形状,而且他们正努力用一种方法来提取细胞内液来读取它的基因信息。

  研究人员们正在致力于按比例增加电极数量,以此来一次性记录多重神经元,这或许能够让他们确定大脑的不同部分如何连接。他们同时也和合作者一起开始对大脑中发现的数千种神经元进行分类。这张大脑“部件清单”将不仅通过最普通的分类方法-它们的形状进行区分,而且能通过脑电活动和基因信息进行区分。

  研究团队成员克雷格-福里斯特说到:“如果你真的想了解神经元,你可以看它的形状,而且也可以看它如何放电。那么如果你提取了基因信息,你就能真正了解正在发生什么事情。现在你都了解了,那就是整个画面。”

  虽然这项研究确实为神经系统科学打开了一个新的纪元,有人这些机器人有一点害怕吗?(过客/编译)

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