台清交「光學顯微技術」 可望探腦神經運作

在動物體當中,大腦是重要器官,但這些神經細胞要如何連結運作,目前科學界還沒有答案。台、清、交等研究團隊,參與科技部計畫,研發一套技術平台,不只能判斷果蠅的腦神經連結路徑,還能在果蠅「活體」全腦中,以毫秒解析度觀察到三度空間神經動態的成像系統。

利用「深組織超解析光學技術」,清楚將兩條神經纖維分開,從中判斷腦神經連結路徑。台大物理系教授朱士維解釋,「那這樣子的一個高解析度的技術,能夠幫助我們了解腦裡面的神經,因為神經是很多很多纖維纏繞在一起的。那這些很細的纖維彼此之間的連結,其實就是構成腦功能的主要核心。那我們透過這種新的高解析技術,能夠把這些連結也分辨非常清楚。」

由台、清、交等單位所組成的跨領域團隊,參與科技部計畫,研發一套光學顯微鏡的成像技術平台。不只能判斷果蠅的腦神經連結路徑,還能在果蠅「活體」全腦中,以毫秒解析度觀察到三度空間神經動態的成像系統。台大物理系教授朱士維指出,「果蠅其實只有可能一個釐米大小而已,牠的腦裡面就有13萬個細胞這麼多。就算把人腦慢慢切慢慢切,告訴你裡面每個神經分布在哪裡,你還是不知道人腦在幹嘛,因為它已經死了。所以,最主要差別就是我們希望這些事情都發生在活的動物裡面,活的動物才有真正的功能,也才有裡面的連結跟意義這樣。」

腦神經細胞要如何連結,來產生「思考」等能力,一直是科學界的謎團。而人腦的運作機制和果蠅相似,也使得果蠅成為相關研究的模型之一。相關的光學研究,未來可望用於醫學領域,了解負責思考的人腦「皮質層」是如何運作。

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