【文/沈政男醫師提供】
讀醫學院的人都知道,最困難的科目之一就是神經解剖學,因為人腦組織如此複雜,要弄清楚神經網絡的來龍去脈非常不容易,必須有絕佳的空間感,把書本上一張張扁平的圖譜,靠著想像力拼湊成一顆3D人腦。
連研究人腦的科學家也覺得很費力。近年來有了磁振造影技術,透過電腦繪圖,可以製作3D人腦圖譜,但解析度非常有限,只能粗略地看到解剖構造,分不清神經走向。
科學家一直想要找到將人腦微觀顯影的方法,希望能看到腦細胞如何分佈、神經纖維如何連結,甚至神經傳導物質如何作用,才能弄清楚人腦的運轉機制。
最好能透視人腦。人腦不能透光,主要是因為被神經細胞的脂肪物質擋住了,必須想辦法溶掉,但難題就在於很容易一併把蛋白質與其他細胞成分破壞。史丹福大學的後博士研究生 Kwanghun Chung(中國裔?)想到了新方法(CLARITY),就是先用一種水凝膠把神經組織封住,形成保護網,當脂質被溶掉的時候,其他成分可以保留九成以上,遠大於先前的五、六成。
很厲害的技術。人腦透明以後,不僅可以看到3D結構,還可以分辨神經纖維分佈與走向,甚至連神經傳導物質都能顯影,不像以往只能靠組織切片,一片一片在顯微鏡下觀看,然後痛苦地拼湊起來。
歐巴馬日前宣布了人腦地圖繪製計畫(BRAIN),這項技術的發明,為人腦探究增添了利器。
重大醫學突破,對於人腦的基礎研究、疾病探討,都將產生顯著影響。刊登在最新一期的《自然》期刊。
※延伸閱讀》
‧腦部透視大突破 不必動刀也「看得見」
‧Brains as Clear as Jell-O for Scientists to Explore(THE NEW YORK TIMES)
‧Getting CLARITY: Hydrogel process developed at Stanford creates transparent brain (Stanford University )
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