高顯微看透果蠅思想 揭開人腦奧秘

2020/03/12

為探究人類大腦的奧秘,台大物理系教授朱士維成立跨領域團隊,成功研發高時空解析活體多光子顯微技術,可達到最高20奈米解析度,比目前成像技術提升十倍。這個技術可穿透活體果蠅全腦,觀察果蠅腦神經細胞的運作機制,猶如看見果蠅的思想,是解開人腦神經網路運作機制的重大突破。

人類大腦有1000億個腦神經細胞,神經細胞如何交互作用,產生思考決策等高階功能,科學家至今仍沒有答案。朱士維指出,科學家致力於研究與人腦神經網路運作機制類似的果蠅,作為探究人腦的範例。
 
朱士維結合清大、交大及捷絡生物科技公司,成立跨領域團隊,在科技部台灣腦科技發展及國際躍升計畫支持下,研發高時空解析活體多光子顯微技術,提升光學顯微鏡達到高速、高空間解析度,能夠穿透活體果蠅全腦,觀察果蠅腦中單一神經細胞的電生理動態行為,猶如看見果蠅的思想。

朱士維表示,在這個技術研發前,國際主要以雙光子光學顯微鏡觀察果蠅腦,最深只能穿透0.1mm,成像解析度不足。團隊研發高時空解析活體多光子顯微技術,可達到最高20奈米解析度,等於成像效果提升十倍,發展長波長三光子螢光技術,最深可穿透果蠅腦至1mm。

清大生醫工程與環境科學系助理教授朱麗安說,這個技術突破,如同過去只能看見高速公路骨幹,新技術已可看清楚到路上的每輛車。

團隊研發的高時空解析活體多光顯微技術,去年發表在光學重要期刊光學快報(Optics Letters),被期刊編輯選為必讀文章。長波長三光子螢光技術去年發表在生物醫學光學快報(Biomedical Optics Express)。

朱士維表示,人類的腦細胞數量為老鼠1000倍,果蠅100萬倍,透過觀察與人腦神經網路運作機制類似的果蠅腦,人類可解構大腦結構、解訊大腦訊號,距離揭開人類大腦的奧秘又邁進一步。

*訊息來源:聯合新聞網【聯合晚報/記者章凱閎/台北報導】
*相關連結:https://udn.com/news/story/7266/4405889
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