PLOS,ONE：研究人員開發(fā)出腦部自動成像軟件

2017年2月13日訊 /生物谷BIOON /——當(dāng)任何動物學(xué)習(xí)并形成記憶時，腦細(xì)胞的物理結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，尤其是一種接受其他神經(jīng)元傳導(dǎo)信號的叫做樹突棘的小突起會根據(jù)刺激生長并改變形狀。來自馬克斯普朗克佛羅里達(dá)神經(jīng)科學(xué)研究所（MPFI）的科學(xué)家已經(jīng)觀察到了這一過程（長期結(jié)構(gòu)性可塑性），但是過程繁瑣需要很長時間、很費(fèi)勁。而最近MPFI開發(fā)出的一項新技術(shù)可以更高效地自動觀察并檢測這一生長過程。任何希望觀察這種可塑性的科學(xué)家都可以使用這種開源方法進(jìn)行分析，這項工作最近發(fā)表在《PLOS ONE》上。

在MPFI Ryohei Yasuda實(shí)驗室的研究人員想要研究清楚蛋白如何促進(jìn)樹突棘的可塑性以及學(xué)習(xí)和記憶的生物學(xué)基礎(chǔ)。他們使用了雙光子成像技術(shù)（一種先進(jìn)的活細(xì)胞成像技術(shù)）、谷氨酸釋放（一種可使用光誘導(dǎo)樹突棘的可塑性的方法）。這個過程中科學(xué)家必須小心翼翼，他們需要在顯微鏡下長時間觀察某個樹突棘。MPFI的博士后Michael Smirnov開發(fā)了一個軟件允許計算機(jī)同時自動追蹤、顯像并刺激5條樹突棘?！笆褂眠@個程序我們能夠收集數(shù)據(jù)并確定哪些蛋白使樹突棘運(yùn)動更快，因為我們能夠進(jìn)行更多的實(shí)驗。”Smirnov說道。除了提高效率之外，這個軟件同時刺激并記錄多根樹突棘的能力顯著降低了實(shí)驗成本。

這個軟件是一個基于MATLAB的掃描成像軟件，它包含一個電調(diào)控的鏡頭和一個漂移校正算法。這允許軟件發(fā)現(xiàn)并校正樣品的移動，確保顯微鏡在實(shí)驗過程中始終聚焦于感興趣的那些樹突棘。

和之前的開源聚焦軟件相比，這個軟件補(bǔ)充了高性能的焦點(diǎn)和漂移校正系統(tǒng)，因此具有一系列生物學(xué)應(yīng)用。“這篇文章解釋了如何進(jìn)一步改進(jìn)使過程自動化。”Smirnov說道，“它分享開源代碼，因此其他研究人員可以很容易學(xué)會并使用這個軟件。”

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