斑马鱼尺寸较小的大脑成为研究人类大脑的最好工具_搜狐科技

原字幕:斑马鱼一定尺寸的较小的大脑相当努力人类大脑的最好器

图论1:一科学家协同任务在安排斑马鱼大脑和行为的大材料地图集并将其作为药物开采的形成。

影片:PJ Kaszas/诺华

小斑马鱼的大脑憎恨一定尺寸的很小,但这由于稍微胆量系统病的大规模试验是灵巧的的。。

它十足小,努力人员可以有分别的地概观到人人的发挥。。

同时,它事实上有3Cameroon 喀麦隆长,它容许科学家。,这些行为击中要害稍微也可能性与人类孤独症相干。。

图论2:一只成丁的斑马鱼狂暴的3Cameroon 喀麦隆长,它可以建造与人类孤独症确认的行为。。

影片:培新 Zhu

“这些表明都使得科学家可以借斑马鱼的大脑发挥环境来努力与人类大脑康健和传染相互相干的成绩,在某种程度上斑马鱼是努力这类成绩的卓越形成。”诺华生物医学努力中心斑马鱼努力归类负责人培新 Zhu讲。归根结蒂,人类和斑马鱼在DNA上然而有很多确认的,大概有84%的人类遗传物质在斑马鱼金中都能找到[1] ,因而Zhu和他的协同任务在安排斑马鱼大脑和行为的大材料地图集并将其作为药物开采的形成。

朱说:“斑马鱼大脑和行为的大材料地图集将会相当往后胆量传染药物研究与开发的根底。”

似花鲫鱼的大鱼材料

标示于图表上正文:用双光子显微镜对斑马鱼大脑停止扫描,在频率90Hz下搜集1024位512像素16位图像。,做的材料量约为每小时300 GB。,因而40分钟产生的材料就相当于对人停止了一次有30个堆叠长(30-fold 读取)33亿个英国石油公司的完整测序,如此的的测序成果可以应用于临床努力。,材料量约为200 GB。,再视觉的少数说200GB是50000首每首4分钟尺寸碰撞的范围CD录制音色的歌曲的材料量总和。

图片体现:Dwayne Quimby

憎恨就是这样论文仍做努力的最前部阶段。,还朱和他的同事先前开端了稍微风趣的摸索。。像,有可能性塑造与孤独症相互相干的遗传物质吗?,所以塑造斑马鱼大脑的发挥使就职此外两条雄性斑马鱼在同一玻璃鱼缸中手势语言的表达。

这将为人类遗传物质组努力粮食更多的传达。。

努力被发现的人数以百计的遗传物质与人类行为相干。,像精神分裂症和自我中心主义。,还科学家不确信这些遗传物质和Be私下的严密的相干。,不确信条件非常行为是由遗传物质或结成通向的。。Zhu领唱者的协同任务期望能在斑马鱼中安排这些遗传物质和它们所把持的胆量来回此外行为私下的相干,如今的目的是从细情遗传物质的努力开端。。

他说:胆量科学家如今选择从遗传物质开端。,而不是多个遗传物质。,由于那时的我不确信从哪里开端。。”

类型:敝的庆祝成果与过来的庆祝成果相异点。,敝被发现的人100%的大脑确实是被运用的。,这是一4天大的斑马鱼大脑图像,敝对胆量元做了特殊的荧光性标志。,提供胆量元是成为轻快的,荧光性就会冷光。,着陆敝的概观,事实上所局部胆量元都被照亮了。。

电视节目录影:Gerald Sun/诺华

NIBR协同任务与弗雷德里希•米歇尔生物医学努力所(FMI)来自某处哈佛大学和麻省理工学院的科学家勾结,协同实现了对活体斑马鱼两个方面大材料图像的收集论文。

里面的一论文概观的是斑马鱼在接球使活动时的大脑发挥使就职。像,科学家给斑马鱼播放时间长“影片”,此后概观此刻他们的大脑是以任何方式答复的。,而且分别精神健全的斑马鱼的胆量发挥使就职和那些的敲除非疑似传染相互相干遗传物质的斑马鱼私下在手段的分别,同时,科学家也可以概观胆量发挥将以任何方式停止。。

图论3:努力归类负责人培新 朱(右)和博士后努力员杰拉尔德 Sun(左)在将按比例放大双光子显微镜挂钩到的斑马鱼大脑发挥图像。

影片:PJ Kaszas/诺华

就是这样任务能平滑地实现得益于斑马鱼的特殊肉体模式,当它做小儿阶段时,,肉体事实上是透明性的。,如下,达到预期的目的完全地的肉体图像成为绝对轻易。。朱说:事实上可以记载每个器官或细胞的发挥。,真是太神奇了。。”

Gerald 孙是朱镕基试验室的博士后努力员。,他用一台效能强大的显微镜在傻子的试验室里搜集必要的图像。,这种双光子显微镜可以追踪钙水合氢的绕流方面。,而且很神速地产生除非大头针的平头胶料的斑马鱼大脑的精准图像。

图论4:协同任务盟员可以概观独唱的脑细胞的发挥身份(阴郁的)。,每个灰球的胶料代表行使职责相干的数字。。

图片:Gerald 太阳(Nuo Hua)、Owen 鞋后根与鞋底中间的垫皮利特(哈佛),由Nature 手段粮食。

该适合使Sun记载每个胆量元的发挥身份。,原始身份在使活动后又会以任何方式种类?,后来地就可以分别精神健全的斑马鱼大脑的发挥和某个指定的遗传物质缺漏或许接球多效能的医疗设备后的斑马鱼的身份背离。

什么会碰撞斑马鱼的社会性行为

Zhu协同任务的第二份食物个次要努力方面是哪一遗传物质会碰撞斑马鱼在玻璃鱼缸中释放游动时的社会性体现。

通常使就职下斑马鱼会建造歧管的社会性行为,像,他们感动个人行为。,在水里游水,憎恨举措的节奏一点也没有不断地完整异样看待的。。

为了努力差别细情在社会发挥击中要害行为,科学家们先前搜集了几小时的高清晰度录像机。,它记载每个鱼的使就职和它的肉体发挥。,此后让机具经过算法知识辨析这些图像。。

图论5:协同任务盟员搜集不计其数鱼的材料。,并运用机具知识的手段来分辩录制的图像中哪一些鱼的行为与鱼群击中要害安心精神健全的盟员在背离。

影片:PJ Kaszas/诺华

敝熟识每一条鱼的爱好。,Zhu 说:敝可以有分别的地答复以下成绩。,像,当两条鱼对决时,它们会对决。,这种使就职直至产生一次?,普通在哪里此外既然产生?’机具知识的手段使得敝可以在鱼群细情总计很多、大批的材料依然可以判别哪一些钓锚器是不精神健全的的。。”

科学家借助于能概观到精神健全的细情的体现和那些的指定的遗传物质被敲除的细情私下在哪一些分别,敲除后条件有逃避行为?。

大脑来回是确认的。

因而设想这些材料被搜集。,敝以任何方式将概观到的成果与人停止类比?

与孤独症和精神分裂症相互相干的人类遗传物质可能性使掉转船头塑造。,它碰撞亲戚对表面身份的觉察。,某些人可能性对O的回响特殊敏感。。或许斑马鱼的遗传物质上有相象的突跃也会使掉转船头它们的胆量染色体结合的产生塑造,因而后来地科学家就能使用斑马鱼来份量一多效能的对染色体结合的非常塑造的回复效能及其对大脑效能此外行为体现的碰撞。”Zhu讲。

除非份量新多效能的,斑马鱼形成还可以扶助科学家正本清源稍微先前上市药物的效能机械装置,包罗稍微抗不安药物。。敝确信这些多效能的的框架和它们的结合的位点。,但具体地说,它们是以任何方式碰撞大脑来回和大脑效能的。,敝对此一点也没有很有分别的。 ,孙说:或许敝能弄有分别的存在药物是以任何方式任务的。,我以为敝或许能开采出更无效的医疗设备药物。。”

图论6:努力协同任务很自信不疑的以为他们在斑马鱼中被发现的人的胆量来回规律可以类推到人类随身。

影片:PJ Kaszas/诺华

不在乎脊椎动物的种类繁多,但他们外行为上有很多确认之处。,他弥补说:或许大脑中处置的传达差别。,还计算手段可能性是异样看待的。。随着时间的推移,大脑处置传达。,分辨率起来,胆量系统是以任何方式编码传达的。,胆量来回和胆量网络以任何方式将这些材料结合的跟在后面?。敝自信不疑地以为在斑马鱼中被发现的人的胆量来回基本规律伸开到人随身异样合适。”

正文〔1〕:“斑马鱼遗传物质组序列及其与人类遗传物质组的相干。” K. Howe et al. 安逸。 2013 Apr 25;496(7446):498-503.

Reference

作者:Eric Bender

寻求的来源:NERD Blog

图片寻求的来源:PJ Kaszas;培新 Zhu;Dwayne 昆比;杰拉尔德 Sun;Owen Randlett。回到搜狐,检查更多

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