自從研究人員在20世紀(jì)80年代培育第工一只轉(zhuǎn)基因小鼠以來，小鼠就成了實驗室醫(yī)學(xué)研究的首選動物。目前，已經(jīng)有了從帕金森氏癥到哮喘等多種人類遺傳疾病的小鼠“模型”。但要找到細(xì)胞內(nèi)的活動跟動物作為一個整體行動的相關(guān)性，仍然是一個挑戰(zhàn)，迄今為止還無法對自由活動的小鼠內(nèi)細(xì)胞級別的活動進(jìn)行成像。
美國斯坦福大學(xué)的一個研究小組開發(fā)出一種微型顯微鏡，小到可裝入自由活動的小鼠頭部，使研究人員可同時觀察小鼠大腦細(xì)胞的活動及整個動物的行為。該裝置給研究人員提供了使用轉(zhuǎn)基因小鼠來研究人類疾病的新方式。相關(guān)成果發(fā)表在最近出版的《自然 方法學(xué)》雜志上。
該顯微鏡附于麻醉小鼠的頭部，同時研究人員將一種標(biāo)識染料注射入小鼠腦部以標(biāo)記血漿，但血細(xì)胞并不受影響。顯微鏡通過一束光學(xué)纖維利用一個汞弧燈所發(fā)出的光。燈光引發(fā)染色血漿發(fā)出熒光，并將個別的血細(xì)胞顯示為暗點。圖像由光纖束反射后送到一個記錄圖像的相機(jī)。這個相機(jī)每秒鐘大約能拍取100張圖像，借此，研究人員就能觀察到在大腦中流動的個別血細(xì)胞的高速視頻。一旦小鼠從麻醉中醒來，就有可能觀察到它行為正常時的細(xì)胞運(yùn)動。
為此，斯坦福大學(xué)的馬克 施尼策爾研究小組設(shè)計了一個重量僅為1.1克的微型顯微鏡，可在不明顯損害小鼠運(yùn)動能力的情況下與其大腦相連。該裝置一直被用于研究活動小鼠大腦內(nèi)的只有一個細(xì)胞寬度的毛細(xì)血管中的血液循環(huán)。
通過使用可實現(xiàn)腦部細(xì)胞活動可視化的染色劑技術(shù)，研究人員就可觀察到，當(dāng)小鼠運(yùn)動時其涉及控制運(yùn)動的浦肯野（Purkinje）神經(jīng)細(xì)胞是怎樣比休息時變得更為活躍的。施尼策爾表示，該項進(jìn)展使得研究人員能觀察動物運(yùn)動時的細(xì)胞活動，而且已在小鼠身上進(jìn)行了這樣的實驗。這樣，研究人員就能在監(jiān)測小鼠的活動時，檢視小鼠的疾病模式，同時觀察這些細(xì)胞的活動情況。（記者馮衛(wèi)東）
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