人間の脳の多層次分子イメージングとフェノタイプ化のための統合プラットフォーム

科学分野:

• 神経科学
• バイオテクノロジー
• 医療用イメージング

背景:

• 細胞の構造と接続性を理解することは 脳の機能や病気を研究するのに 極めて重要です
• 現在の技術は人間の臓器の 細胞の詳細と接続性を マッピングするには不十分です

研究 の 目的:

• 人間の脳内の個々の細胞から空間的,分子的,形態的,接続性の情報を同時に抽出するための新しいプラットフォームを開発する.
• 臓器規模の組織内の細胞構造とニューラルネットワークの多層面分析を可能にします.

主な方法:

• 3つのコアテクノロジーを統合するプラットフォームを開発しました:MEGAtome (超精度のスライシングのための振動マイクロトーム),mELAST (マルチプレックス画像のためのポリマーヒドロゲル),UNSLICE (3D再構築のための計算パイプライン).
• ヒトのアルツハイマー病の病理を分析し 複数の脳スラブに ニューラル接続をマッピングするために これらのツールを活用しました

主要な成果:

• 複数のスケールで人間の脳から包括的な細胞データ (空間的,分子的,形態的,接続性) を成功裏に抽出しました.
• 神経退行性疾患のスケーラブルな神経接続マッピングと分析のためのプラットフォームの能力を実証しました.

結論:

• 開発されたプラットフォームは 人間の脳内の細胞の詳細と 接続性をマッピングする上で 画期的な進歩をもたらします
• この技術は前例のない規模で 脳機能や機能不全や アルツハイマー病のような病気を理解するための 新たな道を開きます