脊髓充当信使,大脑和身体之间的信号调节从呼吸运动。脊髓是扮演着一个重要角色在传递疼痛信号,技术限制了科学家对这一过程发生在细胞水平上。现在,索尔克科学家发明了可穿戴显微镜使前所未有的洞察力的信号模式发生在小鼠的脊髓。
这种技术进步,详细的杂志上发表了两篇论文自然通讯和自然生物技术,将有助于研究人员更好地理解感觉和运动的神经基础在健康和疾病情况下,如慢性疼痛,瘙痒,肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),或多发性硬化症(MS)。
“这些新耐磨显微镜让我们看到感觉和运动神经活动相关地区和速度无法访问其他高分辨率技术,”资深作者解释道阿克塞尔Nimmerjahn、副教授和温特高级Biophotonics中心的主任。“我们可穿戴显微镜从根本上改变什么是可能的,当研究中枢神经系统。”
可穿戴的显微镜是大约7岁和14-millimetre宽(约一个小指的宽度或人类脊髓)并提供高分辨率,高对比度,实时和多色成像在先前难以接近的区域的脊髓。这项新技术可以结合微棱镜的植入物,这是一个小的反光玻璃元素放在感兴趣的组织区域。
“微棱镜成像的深度增加,所以以前遥不可及的细胞可以第一次。它还允许细胞在不同深度同时成像和用最小的组织障碍,“艾琳·凯里说,co-first Nimmerjahn其中一项研究的作者和研究人员的实验室。
前博士后帕维尔Shekhtmeyster Nimmerjahn的实验室和co-first作者在这两项研究,同意,“我们已经克服视场和深度障碍的上下文中脊髓的研究。我们的可穿戴显微镜光足以由老鼠和允许测量之前认为不可能的事情。”
小说的显微镜,Nimmerjahn的团队开始应用技术来收集新信息中枢神经系统。特别是,他们想图像星形胶质细胞、星形non-neuronal胶质细胞,在脊髓,因为团队的早期的作品显示细胞的意想不到的参与疼痛处理。
研究小组发现,挤压激活星形胶质细胞的老鼠的尾巴,发出协调信号在脊髓段。新显微镜的发明之前,是不可能知道星形胶质细胞活动看起来像什么任何细胞活动看起来像那些脊髓区域移动的动物。
“能够想象疼痛信号在何时何地发生,什么细胞参与这个过程允许我们测试和设计的治疗干预措施,”丹妮拉Duarte说co-first Nimmerjahn其中一项研究的作者和研究人员的实验室。”这些新显微镜可以彻底改变的研究疼痛”。
Nimmerjahn的团队已经开始调查神经和脊髓non-neuronal活动如何改变不同的疼痛以及各种治疗控制异常的细胞活性。
作者还包括亚历山大非政府组织,格蕾丝高,尼古拉斯·a·纳尔逊·杰克·a·奥姆斯和查尔斯·l·克拉克的索尔克。
