燃烧的斜平面显微镜揭示了大脑全人口活动的规模不变推断

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 显微镜的使用方法
• 系统生物学 系统生物学

背景情况:

• 在整个脊椎动物大脑中以细胞分辨率同时记录神经元活动受到大脑大小和不透明度的限制.
• 现有的方法迫使在小区域的高分辨率成像或整个大脑的低分辨率成像之间做出选择.
• 弥合细胞和全脑理解尺度之间的差距仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 在成年脊椎动物中引入全脑,细胞分辨率神经元活动记录的新型显微镜技术.
• 为了研究空间尺度和神经元人口活动的预测能力之间的关系.
• 挑战宏观成像本质上低于微观技术的观念.

主要方法:

• 开发和应用燃烧斜平面显微镜 (BOPM) 用于全脑成像.
• 在细胞分辨率下,在整个成年脊椎动物大脑中同时记录神经元活动.
• 随机采样的神经元和粗粒度的宏观神经元之间的预测能力的比较分析.

主要成果:

• 在成年脊椎动物中,Blazed斜平面显微镜能够以细胞分辨率记录大脑范围的神经活动.
• 发现神经元群活动的推断在很大程度上独立于空间尺度.
• 一组随机采样的神经元的预测能力与同等数量的粗粒度宏观神经元具有相似的预测能力.

结论:

• 这项研究成功地将细胞分辨率与神经元活动记录中的整个大脑范围联系起来.
• 这些发现挑战了普遍认为宏观方法低于微观技术的观点.
• 多尺度方法对于全面研究大脑范围的活动模式是有价值的.