科学家绘制了大脑的多色图谱

人类的大脑包含大约860亿个神经元或神经细胞，它们由大约100万亿个连接或突触编织在一起。每个细胞都有自己的作用，帮助我们运动肌肉、处理环境、形成记忆等等。

考虑到神经元的数量和连接，我们仍然不知道神经元是如何一起工作，从而产生思想或行为的。

现在哥伦比亚大学的科学家们设计了一种叫做NeuroPAL(神经元多色标记图集)的染色技术，至少在用生物学研究中常用的线虫种类秀丽隐杆线虫(C. elegans)进行的实验中，这项技术可以识别出蠕虫大脑中的每一个神经元。

他们的研究发表在1月7日的《细胞》杂志上。

NeuroPAL公司利用遗传技术给神经元涂上荧光颜色，首次允许科学家识别动物神经系统中的每个神经元，同时记录整个神经系统的活动。

哥伦比亚大学生物科学系教授、霍华德·休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)首席研究员奥利弗·霍伯特(Oliver Hobert)说:“能够完整地‘观察’一个神经系统，并了解它是如何工作的，真是太神奇了。”“制作出来的图像令人惊叹——蠕虫体内出现的彩色亮点就像黑夜里的圣诞灯。”

进行他们的研究,科学家们创造了两个软件程序:一个标识的所有神经元多彩的NeuroPAL蠕虫图片和第二个,NeuroPAL方法超出了蠕虫通过设计最佳着色的潜在方法识别任何细胞或组织的器官,允许遗传操作。

“我们使用NeuroPAL记录蛔虫的全脑活动模式，并解码起作用的神经系统，”哥伦比亚大学生物科学系博士后研究员、该研究的第一作者伊维亚塔尔·也门尼(Eviatar Yemini)说。

由于这些颜色被绘制到神经元的DNA中，并与特定的基因相关联，这些颜色也可以用来揭示这些特定的基因是否存在于细胞中。

研究人员说，这项技术的新奇性可能很快就会被它带来的新发现所掩盖。在《细胞》杂志发表之前，Hobert和Yemini向科学界发布了NeuroPAL，已经有几项研究显示了该工具的实用性。

Yemini说:“使用颜色来识别神经元或其他类型的细胞，可以帮助科学家直观地了解生物系统每个部分的作用。”“这意味着，当系统出现问题时，它可能有助于查明故障发生的位置。”

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这项研究的合作者包括哥伦比亚大学的利亚姆·帕宁斯基;Vivek Venkatachalam东北大学;还有哈佛大学的Aravinthan Samuel。研究经费由霍华德休斯医学研究所、国家卫生研究院、国家科学基金会、西蒙斯全球大脑合作项目、盖茨比慈善基金会、哈佛数据科学计划和巴罗斯威康基金提供。