用 GFAP-A647 免疫染色并使用Thunder成像仪组织成像的小鼠脑片。美国费城宾夕法尼亚大学 H. Xu 提供。

神经科学研究指南

利用先进的显微镜对具有挑战性的标本进行研究，有助于更好地了解神经系统，从而在研究和治疗方面取得突破性进展

用 GFAP-A647 免疫染色并使用Thunder成像仪组织成像的小鼠脑片。美国费城宾夕法尼亚大学 H. Xu 提供。 Neuroscience-Solutions-Res-.jpg

神经科学通常需要研究具有挑战性的复杂标本，以便更好地了解神经系统和认知过程。神经科学的一个主要目标是为阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病开发更好的疗法。这通常需要一台能够在亚细胞水平观察神经并识别分子变化的显微镜。全面的徕卡显微镜解决方案可帮助神经科学家克服标本方面的挑战，并在深层组织成像方面取得进展，从而深入了解神经元的功能。

什么是神经科学？

神经科学是一个涉及神经系统结构和功能研究的多学科领域。其目的是了解认知和行为过程的发展，以及了解和寻找治疗阿尔茨海默氏症或帕金森氏症等疾病的方法。

显微镜技术的使用对于观察神经系统的细胞和亚细胞水平以及在背景下观察任何分子变化至关重要。深层组织成像技术的最新发展为深入了解神经元的功能提供了更多线索。基因细胞标记和光遗传学等新兴技术对这些发展起到了补充作用。

在该神经元中，细胞核用 DAPI（蓝色）标记，微管蛋白用 Cy3（绿色）标记，巢蛋白用 Cy5（红色）标记，DCX 用 Cy2（品红色）标记。图像由 DMi8 S 显微镜采集。
在该神经元中，细胞核用 DAPI（蓝色）标记，微管蛋白用 Cy3（绿色）标记，巢蛋白用 Cy5（红色）标记，DCX 用 Cy2（品红色）标记。图像由 DMi8 S 显微镜采集。

神经科学研究技术

神经系统研究通常需要将标本的大切片可视化与高分辨率成像相结合。此外，灵活地对不同类型的标本（如活细胞、组织、有机体和模式生物）进行成像也非常重要。

研究细胞运输或突触重塑等快速动态过程需要高速显微镜。其主要挑战之一是在获取高分辨率图像的同时避免荧光饱和。

为了获得有关神经系统的有用数据，研究人员通常使用大面积和容积成像技术。由于需要减少荧光散射和背景信号，因此很难获得高对比度和高分辨率的图像，这在检查脑切片等致密组织中的神经元结构时尤为重要。

宽场 THUNDER 成像系统

培养的皮层神经元。59 个平面的 Z 叠（厚度：21 微米）。样品由德国马格德堡 FAN GmbH 提供。

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神经科学研究中的显微成像方法

用于神经科学研究的显微镜方法

神经系统研究通常依赖不同类型的显微镜来收集有关神经系统活动和结构的数据。

  • 多重成像 技术可通过同时观察多种荧光生物标记物来获取神经系统标本的信息。利用这种方法，可以同时探索生物通路。其优点是可以分析和识别复杂的组织和细胞表型。
  • 由于多光子显微镜 使用近红外激发染料，减少了光散射，因此常用于对标本进行深度成像，且创伤极小。
  • 光片显微镜 适用于对光敏感或较厚的三维标本。它能减少光毒性和光漂白，生成光学切片和三维成像。
  • 激光显微切割（LMD） 是利用显微镜和激光来制备用于分析的神经标本。由于这些组织标本的异质性，往往需要先分离出特定的神经元才能进行分析。
  • 电生理学 是一门研究神经组织电特性的学科。神经细胞（神经元）的功能依赖于通过离子通道流动的离子电流。可以使用显微镜和移液管通过膜片钳对离子通道进行研究。可以记录神经元的电活动。
  • 电子显微镜（EM） 是以纳米级分辨率对神经系统标本进行成像的理想方法，可更好地了解其结构和功能。电子显微镜需要特殊的标本制备方法，如固定和切片。对于神经科学研究而言，增强功能电磁学和光遗传学或电刺激都很有用。
成年大鼠大脑，神经元标记为绿色（Alexa Fluor488），星形胶质细胞标记为红色（GFAP），细胞核标记为蓝色（DAPI）。图片由中国广州医科大学附属第二医院神经内科神经科学研究所 E. Xu 提供。
成年大鼠大脑，神经元标记为绿色（Alexa Fluor488），星形胶质细胞标记为红色（GFAP），细胞核标记为蓝色（DAPI）。图片由中国广州医科大学附属第二医院神经内科神经科学研究所 E. Xu 提供。

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