神经细胞双色钙成像新技术问世

　　本报讯  （记者王  丹）日前，中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所郭爱克教授领衔的课题组，开创性研制出新型神经细胞双色钙成像技术，用于解密人类“智力蓝图”。该研究论文今年7月1日在线发表在《美国科学院院刊》上。

　　人类大脑约有1千亿个神经细胞，形成具有1015联结数的复杂神经互联网络，这一复杂网络是人类智力产生的基础。因此，脑功能神经网络联结图谱被视为人类的“智力蓝图”，是脑科学研究面临的重大挑战。而当前在研究中存在两大瓶颈问题，一是为了能记录活体状态下所有神经细胞的电活动，必须研发出能反映电活动的非侵入性微探针，在记录大量神经细胞电活动的同时，又有足够的时间和空间分辨率；二是目前还不能支持这样海量数据的解读，难以从中提取有关大脑工作的原理和规律信息。

　　郭爱克研究小组独辟蹊径，研制了一种新型神经细胞双色钙成像技术，用于研究神经元之间、突触前与突触后之间在结构联结和功能上的相互关系，并利用该项技术揭示了果蝇嗅觉感知过程中气味选择性的编码机制等。

　　今年2月，美国提出“脑活动图谱计划”，目标是做出活体状态下大脑内“每一个神经细胞上的每一个电脉冲”图谱。中国科学院于2012年11月启动“脑功能联结图谱”战略性先导科技专项。后者与前者的主要区别在于，有所选择地描述各脑区特殊种类神经细胞群之间有功能的联结和运作，同时选择感觉、情绪等几种重要的脑功能，力求完整地描述在正常生理状态和病理状态下，上述神经网络联结的构造和运作机制。郭爱克研究团队提出的新型神经细胞双色钙成像技术，将可广泛应用于多种神经联结网络，以获取执行特定脑功能相关脑结构所有神经细胞电活动的动态信息，为最终完成绘制人类“智力蓝图”奠定了基础。