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

原大字标题:斑马鱼胶料较小的大脑变为结论人类大脑的最好器

图论1:任何人科学家任务组正建造斑马鱼大脑和行为的大录音身负重担的人并将其作为药物发达的铸模。

拍摄:PJ Kaszas/诺华

小斑马鱼的大脑是否胶料异乎寻常的小,但这因非常胆量全身某种具体疾病的大规模试验是汽车专业训练的。。

它十足小,结论人员可以明确的地测量部到人人的教育活动。。

同时,它险乎有3公分长,它容许科学家。,这些行为说得中肯非常也能与人类孤独症相干。。

图论2:一只成丁的斑马鱼大谱儿3公分长,它可以建造与人类孤独症证实的行为。。

拍摄:培新 Zhu

“这些特色都使得科学家可以借斑马鱼的大脑教育活动心情来结论与人类大脑安康和某种具体疾病中间定位的成绩,在某种意义上说斑马鱼是结论这类成绩的卓越铸模。”诺华生物医学结论中心斑马鱼结论批负责人培新 Zhu讲。归根结底,人类和斑马鱼在DNA上完整同卵的的有很多证实的,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和他的任务组正建造斑马鱼大脑和行为的大录音身负重担的人并将其作为药物发达的铸模。

朱说:“斑马鱼大脑和行为的大录音身负重担的人将会变为从如今开端胆量某种具体疾病药物研究与开发的根底。”

似花鲫鱼的大鱼材料

用文字表示的正文: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。,大发脾气的录音量约为每小时300 GB。,因而40分钟发作的录音就相当于对人举行了一次有30个堆叠汁(30-fold 读取)33亿个英国石油公司的完整测序,依据的测序总算可以应用于临床结论。,录音量约为200 GB。,再直观的有一点儿说200GB是50000首每首4分钟上涂料达成CD录制使一致的歌曲的录音量总和。

图片制造:Dwayne Quimby

是否大约课题仍是结论的最前部阶段。,是否朱和他的同事先前开端了非常风趣的摸索。。比如,有能换衣与孤独症中间定位的孟德尔基因吗?,原来如此换衣斑马鱼大脑的教育活动情境依据两条雄性斑马鱼在同任何人金鱼缸中肢体语言的表达。

这将为人类孟德尔染色体组结论赡养更多的新闻。。

结论撞见数以百计的孟德尔基因与人类行为相干。,比如精神分裂症和自我中心主义。,是否科学家不意识到这些孟德尔基因和Be私下的真正地相干。,不意识到假设非常行为是由孟德尔基因或结成造成的。。Zhu负责人的任务组怀孕能在斑马鱼中建造这些孟德尔基因和它们所把持的胆量又来依据行为私下的相干,如今的目的是从独特的孟德尔基因的结论开端。。

他说:胆量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。,因其时我不意识到从哪里开端。。”

形容:we的所有格形式的测量部力总算与过来的测量部力总算相异。,we的所有格形式撞见100%的大脑实际的是被运用的。,这是任何人4天大的斑马鱼大脑图像,we的所有格形式对胆量元做了特殊的荧光灯使佩带像章。,供给胆量元是活跃起来的,荧光灯就会照射。,理智we的所有格形式的测量部,险乎所稍微胆量元都被照亮了。。

电视节目录影:Gerald Sun/诺华

NIBR任务组与弗雷德里希•米歇尔生物医学结论所(FMI)出生于哈佛大学和麻省理工学院的科学家互助,协同完全的了对活体斑马鱼两个方面大录音图像的收集课题。

在家任何人课题测量部的是斑马鱼在同意激发时的大脑教育活动情境。比如,科学家给斑马鱼参加电台、电视节目的演出音长“影片”,和测量部此刻他们的大脑是以为如何反映的。,而且比拟有规律的斑马鱼的胆量教育活动情境和那个敲此外疑似某种具体疾病中间定位孟德尔基因的斑马鱼私下在以为如何的分别,同时,科学家也可以测量部胆量教育活动将以为如何举行。。

图论3:结论批负责人培新 朱(右)和博士后结论员杰拉尔德 Sun(左)在均衡双光子显微镜珍惜到的斑马鱼大脑教育活动图像。

拍摄:PJ Kaszas/诺华

大约任务能正确的完全的得益于斑马鱼的特殊人称排队,当它是摇篮时代阶段时,,人称险乎是透明度的。,依据,流行完全地的人称图像说服绝对轻易。。朱说:险乎可以领会每个器官或细胞的教育活动。,真是太神奇了。。”

Gerald 孙是朱镕基试验室的博士后结论员。,他用一台功用强大的显微镜在看不清的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涔涔轴承。,而且异乎寻常的神速地发作但是大头针的平头规模的斑马鱼大脑的精准图像。

图论4:任务组分子可以测量部隐居的脑细胞的教育活动地位(暗淡的光线)。,每个灰球的规模代表功用相干的号码。。

图片:Gerald 太阳(Nuo Hua)、Owen 降临利特(哈佛),由Nature 方法赡养。

该安装使Sun记载每个胆量元的教育活动地位。,原始地位在激发后又会以为如何换衣?,随后就可以比拟有规律的斑马鱼大脑的教育活动和某个使具有特性孟德尔基因缺点或许同意使严重装配后的斑马鱼的地位差别。

什么会心情斑马鱼的酬应行为

Zhu任务组的其次个次要结论轴承是哪任何人孟德尔基因会心情斑马鱼在金鱼缸中自在游动时的酬应表示。

通常情境下斑马鱼会建造多种多样的的酬应行为,比如,他们侵袭个人行为。,在水里游水,是否举措的节奏一点儿也没有始终完整同卵的的。。

为了结论形形色色的独特的在社会教育活动说得中肯行为,科学家们先前搜集了几小时的高分辩度视频的。,它记载每个鱼的获名次和它的人称教育活动。,和让机具经过算法背诵剖析这些图像。。

图论5:任务组分子搜集不计其数鱼的录音。,并运用机具背诵的方法来分辩录制的图像中那鱼的行为与鱼群说得中肯支持物有规律的分子在差别。

拍摄:PJ Kaszas/诺华

we的所有格形式熟识每一条鱼的同卵的的。,Zhu 说:we的所有格形式可以明确的地回复以下成绩。,比如,当两条鱼集结地时,它们会集结地。,这种情境直至发作一次?,普通在哪里依据无论何时发作?’机具背诵的方法使得we的所有格形式可以在鱼群独特的总共很多、大批的录音依然可以判别那鱼是不有规律的的。。”

科学家借助于能测量部到有规律的独特的的表示和那个使具有特性孟德尔基因被敲除的独特的私下在那分别,敲除后假设有闪躲行为?。

大脑又来是证实的。

因而是否这些录音被搜集。,we的所有格形式以为如何将测量部到的总算与人举行类比?

与孤独症和精神分裂症中间定位的人类孟德尔基因能引起换衣。,它心情公众对表面地位的收获。,某些人能对O的噪声特殊敏感。。是否斑马鱼的孟德尔基因上有相似的突跃也会引起它们的胆量联会接点发作换衣,因而随后科学家就能使用斑马鱼来份量任何人使严重对联会接点非常换衣的回复功用及其对大脑功用依据行为表示的心情。”Zhu讲。

此外份量新使严重,斑马鱼铸模还可以扶助科学家正本清源非常先前上市药物的功用手法,包罗非常抗极蠢药物。。we的所有格形式意识到这些使严重的作文和它们的并有位点。,但具体地说,它们是以为如何心情大脑又来和大脑功用的。,we的所有格形式对此一点儿也没有该死的明确的。 ,孙说:是否we的所有格形式能弄明确的持续存在药物是以为如何任务的。,据我看来we的所有格形式或许能发达出更无效的装配药物。。”

图论6:结论任务组该死的自信不疑的以为他们在斑马鱼中撞见的胆量又来规律可以类推到人类随身。

拍摄: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证实之处。,他供给物说:或许大脑中处置的新闻形形色色的。,是否计算方法能是同卵的的。。将来有一天,大脑处置新闻。,结果起来,胆量系统是以为如何编码新闻的。,胆量又来和胆量网络以为如何将这些录音并有合作?。we的所有格形式自信不疑地以为在斑马鱼中撞见的胆量又来基本规律概括到人随身同一适宜。”

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. 自然的事情。 2013 Apr 25;496(7446):498-503.

Reference

作者:Eric Bender

猎物:NERD Blog

图片猎物: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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