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

原信头:斑马鱼份量较小的大脑译成商量人类大脑的最好器

图论1:独身科学家任务组在开采斑马鱼大脑和举动的大材料身负重担的人并将其作为药物开采的形成图案。

狩猎:PJ Kaszas/诺华

小斑马鱼的大脑但份量不常见的小,但这在流行击中要害已确定的勇气系统病的大规模试验是汽车专业训练的。。

它十足小,商量人员可以有分别的地值班人员到各位的竞选运动。。

同时,它将近有3Cameroon 喀麦隆长,它容许科学家。,这些举动击中要害已确定的也可能性与人类孤独症使关心。。

图论2:一只成丁的斑马鱼粗糙的3Cameroon 喀麦隆长,它可以直接举动与人类孤独症比喻的举动。。

狩猎:培新 Zhu

“这些少许都使得科学家可以借斑马鱼的大脑竞选运动使习惯于来商量与人类大脑康健和弊病中间定位的成绩,不妨说斑马鱼是商量这类成绩的极好形成图案。”诺华生物医学商量中心斑马鱼商量空军大队负责人培新 Zhu说。归根结蒂,人类和斑马鱼在DNA上不然有很多比喻的,大概有84%的人类孟德尔基因在斑马鱼金中都能找到[1] ,因而Zhu和他的任务组在开采斑马鱼大脑和举动的大材料身负重担的人并将其作为药物开采的形成图案。

朱说:“斑马鱼大脑和举动的大材料身负重担的人将会译成从此勇气弊病药物研究与开发的根底。”

似花鲫鱼的大鱼材料

数字正文:用双光子显微镜对斑马鱼大脑举行扫描,在频率90Hz下搜集1024位512像素16位图像。,体格的材料量约为每小时300 GB。,因而40分钟发作的材料就相当于对人举行了一次有30个堆叠使分开(30-fold 读取)33亿个BP的完整测序,如此的的测序发作可以应用于临床商量。,材料量约为200 GB。,再视觉的在位的的一部分说200GB是50000首每首4分钟广大地域范围CD录制原声的的歌曲的材料量总和。

图片行进:Dwayne Quimby

但下面所说的事定约雇用仍在商量的初期阶段。,只是朱和他的同事先前开端了已确定的风趣的探究。。像,有可能性兑换与孤独症中间定位的孟德尔基因吗?,像这样兑换斑马鱼大脑的竞选运动处境于是两条雄性斑马鱼在同独身金鱼缸中手势语言的表达。

这将为人类孟德尔染色体组商量供更多的传达。。

商量被发现的人数以百计的孟德尔基因与人类举动使关心。,像精神分裂症和孤独症。,只是科学家不赚得这些孟德尔基因和Be中间的正相干。,不赚得假设非常举动是由孟德尔基因或结成动机的。。Zhu领袖的任务组期望能在斑马鱼中开采这些孟德尔基因和它们所把持的勇气电流于是举动中间的相干,如今的目的是从特殊的孟德尔基因的商量开端。。

他说:勇气科学家如今选择从孟德尔基因开端。,而不是多个孟德尔基因。,因那时候我不赚得从哪里开端。。”

类型:我们的的评述发作与过来的评述发作不大可能。,我们的被发现的人100%的大脑确实是被运用的。,这是独身4天大的斑马鱼大脑图像,我们的对勇气元做了特殊的荧光性标识表记标帜。,假如勇气元是神速的的,荧光性就会光辉。,基础我们的的值班人员,将近所大约勇气元都被照亮了。。

电视图像录制:Gerald Sun/诺华

NIBR任务组与弗雷德里希•米歇尔生物医学商量所(FMI)是人哈佛大学和麻省理工学院的科学家互助,协同遵守了对活体斑马鱼两个方面大材料图像的收集定约雇用。

在位的独身定约雇用值班人员的是斑马鱼在承担起动时的大脑竞选运动处境。像,科学家给斑马鱼戏剧时间的长短“影片”,那时值班人员此刻他们的大脑是多少反响的。,而且匹敌不变的斑马鱼的勇气竞选运动处境和that的复数敲不计疑似弊病中间定位孟德尔基因的斑马鱼中间在健康状况如何的分别,同时,科学家也可以值班人员勇气竞选运动将多少举行。。

图论3:商量空军大队负责人培新 朱(右)和博士后商量员杰拉尔德 Sun(左)在平行的双光子显微镜捕获量到的斑马鱼大脑竞选运动图像。

狩猎:PJ Kaszas/诺华

下面所说的事任务可以顺利无阻地遵守得益于斑马鱼的特殊肉体形状,当它在早期阶段时,,肉体将近是显而易见的的。,从此处,到达变明朗的肉体图像变成对立轻易。。朱说:将近可以理解每个器官或细胞的竞选运动。,真是太神奇了。。”

Gerald 孙是朱镕基试验室的博士后商量员。,他用一台功用强大的显微镜在一段黑暗阴暗的时间的试验室里搜集需求的图像。,这种双光子显微镜可以追踪钙水合氢的逃跑暴露。,而且不常见的神速地发作结果却没有头脑的人堆积起来的斑马鱼大脑的精准图像。

图论4:任务组构件可以值班人员单个的脑细胞的竞选运动资格(布满灰尘的)。,每个灰球的堆积起来代表有或起功用相干的编号。。

图片:Gerald 太阳(Nuo Hua)、Owen 自船上卸下利特(哈佛),由Nature 方式供。

该合身的使Sun记载每个勇气元的竞选运动资格。,原始资格在起动后又会多少互换?,然后就可以匹敌不变的斑马鱼大脑的竞选运动和某个指定孟德尔基因缺陷或许承担多功用的被加工处置后的斑马鱼的资格差数。

什么会假装斑马鱼的酬应举动

Zhu任务组的其次个首要商量暴露是哪独身孟德尔基因会假装斑马鱼在金鱼缸中释放游动时的酬应体现。

通常处境下斑马鱼会直接举动多支管的酬应举动,像,他们心情个人举动。,在水里游水,但举措的节奏不是老是完整势均力敌的的。。

为了商量差异特殊的在社会竞选运动击中要害举动,科学家们先前搜集了几小时的高清晰度录像机。,它记载每个鱼的所在地和它的肉体竞选运动。,那时让机具经过算法书房剖析这些图像。。

图论5:任务组构件搜集不计其数鱼的材料。,并运用机具书房的方式来分辩录制的图像中有先行词鱼的举动与鱼群击中要害别的不变的构件在差数。

狩猎:PJ Kaszas/诺华

我们的熟识每一条鱼的想要。,Zhu 说:我们的可以有分别的地答复以下成绩。,像,当两条鱼满足时,它们会满足。,这种处境直至发作一次?,普通在哪里于是当时发作?’机具书房的条理使得我们的可以在鱼群特殊的定量很多、慷慨的的材料依然可以断定有先行词掏出是不不变的的。。”

科学家借助于可以值班人员到不变的特殊的的体现和that的复数指定孟德尔基因被敲除的特殊的中间在有先行词分别,敲除后假设有预防举动?。

大脑电流是比喻的。

因而假设这些材料被搜集。,我们的多少将值班人员到的发作与人举行类比?

与孤独症和精神分裂症中间定位的人类孟德尔基因可能性事业兑换。,它假装人民对表面资格的觉察。,某些人可能性对O的传说特殊敏感。。设想斑马鱼的孟德尔基因上有外表的短假也会事业它们的勇气染色体接合发作兑换,因而然后科学家就能应用斑马鱼来受试验独身多功用的对染色体接合非常兑换的回复功用及其对大脑功用于是举动体现的假装。”Zhu说。

不计受试验新多功用的,斑马鱼形成图案还可以扶助科学家正本清源已确定的先前上市药物的功用机械化,包孕已确定的抗精神失常药物。。我们的赚得这些多功用的的框架和它们的接合位点。,但具体地说,它们是多少假装大脑电流和大脑功用的。,我们的对此不是非常有分别的。 ,孙说:设想我们的能弄有分别的持续存在药物是多少任务的。,据我看来我们的或许能开采出更无效的被加工处置药物。。”

图论6:商量任务组非常自信不疑的以为他们在斑马鱼中被发现的人的勇气电流规律可以类推到人类没有人。

狩猎:PJ Kaszas/诺华

侮辱有脊椎的种类繁多,但他们在举动上有很多比喻之处。,他重新装满说:或许大脑中处置的传达差异。,只是计算方式可能性是势均力敌的的。。有朝一日,大脑处置传达。,向陪审团概述案情起来,勇气系统是多少编码传达的。,勇气电流和勇气网络多少将这些材料接合紧随其后?。我们的自信不疑地以为在斑马鱼中被发现的人的勇气电流基本规律给予到人没有人同一适合。”

正文〔1〕:“斑马鱼孟德尔染色体组序列及其与人类孟德尔染色体组的相干。” K. Howe et al. 天然地。 2013 Apr 25;496(7446):498-503.

Reference

作者:Eric Bender

创始:NERD Blog

图片创始: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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