Sự phát triển của các công nghệ hình ảnh mới trong những năm gần đây đã biến đổi khoa học thần kinh theo những cách sâu sắc. Tiếp nối cuộc cách mạng dựa trên Protein Huỳnh quang Xanh, các chỉ thị huỳnh quang được mã hóa di truyền tinh vi và các chiến lược nhắm mục tiêu di truyền hiện nay cho phép ghi lại quang học sự dẫn truyền synap trong các quần thể tế bào thần kinh xác định với tốc độ gần bằng độ phân giải thời gian đáng mơ ước của điện sinh lý học. Kính hiển vi quang học siêu phân giải cho phép quan sát các synap và cơ chế phân tử của chúng ở độ phân giải dưới nhiễu xạ. Ở cấp độ siêu cấu trúc, các dạng kính hiển vi điện tử tự động, những cải tiến trong phương pháp cố định mẫu vật và những nỗ lực gần đây nhằm tương quan dữ liệu từ kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử hiện đã biến việc tái tạo các mạch thần kinh chức năng thành hiện thực. Cuối cùng, việc sử dụng các cơ cấu dẫn truyền quang di truyền, chẳng hạn như channelrhodopsin, cho phép điều khiển chính xác hoạt động của tế bào thần kinh theo thời gian và không gian, đồng thời hé lộ những hiểu biết sâu sắc về tổ chức của các mạch thần kinh và vai trò của chúng trong hành vi. Chủ đề nghiên cứu này làm nổi bật những tiến bộ gần đây trong cả kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử, tập trung cụ thể vào các phương pháp kết hợp những đổi mới từ nhiều lĩnh vực khác nhau để thu thập thông tin mới về cấu trúc và chức năng của synap. Chúng tôi tin rằng tập hợp các bài viết này - ba bài nghiên cứu gốc, sáu bài đánh giá, một bài báo về phương pháp và một bài báo về quan điểm - sẽ giúp các nhà khoa học thần kinh thực hiện được thế hệ thí nghiệm tiếp theo nhằm giải mã mã thần kinh.

Abstract:

Development of new imaging technologies in recent years has transformed neuroscience in profound ways. Following on the heels of the revolution based on the Green Fluorescent Protein, refined genetically-encoded fluorescent reporters and genetic targeting strategies now enable optical recording of synaptic transmission in defined neuronal populations at speeds approaching the enviable temporal resolution of electrophysiology. Super-resolution light microscopy permits observation of synapses and their molecular machinery at sub-diffraction resolution. At the ultrastructural level, automated forms of electron microscopy, improvements in specimen fixation methods, and recent efforts to correlate data from light and electron micrographs now make the reconstruction of functional neural circuits a reality. Finally, the use of optogenetic actuators, such as channelrhodopsins, allows precise temporal and spatial manipulation of neuronal activity and is revealing profound insights into the organization of neural circuits and their roles in behavior. This research topic highlights recent advances in both light and electron microscopy, with a specific focus on approaches that combine innovations from several different fields to obtain novel information about synapse structure and function. We are confident that this collection of articles - three original research papers, six reviews, one methods paper and one perspective article - will enable neuroscientists to achieve the next generation of experiments aimed at cracking the neural code.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	George J. Augustine; Marc Fivaz
Thông tin nhan đề:	Imaging Synapse Structure and Function
Nhà xuất bản:	Frontiers Media SA
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Công nghệ sinh học
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/49956
Mô tả vật lý:	125p.
Năm xuất bản:	2017