9日龄斑马鱼，带有标记的视网膜受体神经元(彩虹假彩色)
未标记的神经元被灰色覆盖
弗吉尼亚理工大学的科学家们改进了绘制斑马鱼大脑地图的方法，这一进步可能会增进对人脑功能的理解
荣誉:弗吉尼亚理工大学的阿尔伯特·潘 弗吉尼亚理工大学的科学家们改进了绘制斑马鱼大脑地图的方法——这一进步可能会增进对人脑功能的理解
“大脑的线路图将是理解连通性疾病的有力工具，”联邦研究商业化基金VTC Fralin生物医学研究所发展神经科学杰出研究学者Yuchin Albert Pan说
“例如，自闭症谱系障碍的特征是失去远距离联系和增加局部联系
大多数神经精神障碍都有连接方面
" 虽然人类的大脑更复杂，但斑马鱼的大脑和所有脊椎动物一样，有着共同的结构
确定被称为神经元的细胞的结构和功能，以及它们在大脑内部和大脑与其他结构(如眼睛)之间的连接方式，可以为更精确地治疗神经疾病和眼睛损伤提供线索
在《神经解剖学前沿》的一项研究中，科学家们报道了一种改进的基于病毒的技术，使用水泡性口炎病毒(VSV)追踪斑马鱼神经元之间的大脑连接，该病毒在功能上“连接”在一起的神经元之间的突触连接上传播时标记细胞
到目前为止，病毒载体在斑马鱼中的使用一直受到限制，因为科学家经常用来将分子转移到哺乳动物细胞中的病毒，如狂犬病或腺相关病毒，在鱼类中无效
为了克服这个限制，弗吉尼亚理工大学的科学家们尝试并验证了使用VSV来追踪斑马鱼神经元的连接模式
这种病毒被设计用来标记兴奋性和抑制性神经元，它们通过一种叫做突触的纳米结构连接在一起
在这项研究之前，研究人员已经成功地使用了这种方法，但是改进的第二代技术使用了毒性更低、在细胞中寿命更长的VSV突变版本，使得在感染后五天内可以可视化连接的神经元并分析这种连接
“这真的很令人兴奋，因为现在我们不仅可以记录活动，而且还可以知道一些关于所涉及的细胞类型，以及它们是如何连接的，”合著者曼修“米歇尔”马说，她是神经生理学家，以前是泛实验室的博士后研究助理
“独特的病毒示踪剂受益于细胞毒性的降低，这使得病毒感染的神经元能够保持其细胞完整性，并表达荧光指示剂，以显示视觉刺激期间的神经元活性
此外，该技术还可以定义神经元类型，例如，如果视觉刺激期间的神经元是兴奋性神经元或抑制性神经元
" 病毒学家、该研究的共同主要作者、同时也是该实验室博士后研究员的斯坦尼斯拉夫·克勒(Stanislav Kler)说，“大多数神经元类型之间的连接模式大多未知
这种知识上的差距强调了对有效的神经回路映射工具的迫切需求
这将使我们更接近理解大脑是如何存储和处理信息的，以及我们如何操纵这些回路来增进健康
" 这项研究对于视觉研究尤其重要
弗莱林生物医学研究所神经生物学研究中心的成员潘说:“为了在影响眼睛本身的疾病或损伤后恢复视力，包括眼睛中投射到大脑深处结构以进行视觉世界后续处理的细胞，眼睛需要连接到大脑中正确的位置。”
“斑马鱼幼体的小尺寸和半透明性是研究全脑神经回路的独特实验系统
从事视觉再生的科学家现在可以观察是否存在功能连接
"
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