據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國麻省理工學(xué)院和佐治亞理工學(xué)院研究人員開發(fā)出利用機(jī)器人操縱來自動發(fā)現(xiàn)和記錄活體大腦中神經(jīng)元信息的方法，即用一種全細(xì)胞膜片鉗制動一個微小的空心玻璃針，在神經(jīng)細(xì)胞的膜上開孔，以記錄其內(nèi)部電活性。該研究成果刊登在5月6日《自然·方法》期刊上。

這種深入大腦中神經(jīng)元內(nèi)部運作的方式可提供大量有用的信息，如電活性模式、細(xì)胞內(nèi)部狀況、甚至基因在某一時刻被閉合的剖面。然而，能夠?qū)崿F(xiàn)這個入口非常困難，目前世界上只有極少數(shù)實驗室在進(jìn)行嘗試，這種自動發(fā)現(xiàn)和記錄活體大腦中神經(jīng)元信息的最新方法有望改變該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀。研究人員證明，在一個細(xì)胞檢測的計算機(jī)程序的引導(dǎo)下，與人工相比，該自動裝置識別和記錄活老鼠大腦中的神經(jīng)元信息具有更好的精度和速度。

采用新型自動化裝置消除了對活體細(xì)胞的活動進(jìn)行數(shù)月定向和長期搜索的需要。采用這種技術(shù)，科學(xué)家可將大腦中數(shù)千個細(xì)胞劃分成不同類型，還可繪制其彼此之間的連接，并從正常細(xì)胞中找出病變細(xì)胞。

研究人員稱，該方法在研究大腦疾病方面將會尤其有用，如精神分裂癥、帕金森氏癥、自閉癥和癲癇?？茖W(xué)家們一直難以描述這些疾病中一個細(xì)胞與其具有電活回路和性能的分子集成。描繪出疾病如何改變活體大腦內(nèi)特定細(xì)胞分子，將會更好地發(fā)現(xiàn)藥物的靶標(biāo)。

如果通過人工對這種精密儀器進(jìn)行操作，需花上4個月的訓(xùn)練時間，最終還可能不是很精準(zhǔn)，于是研究人員將這項任務(wù)交與機(jī)器人來操作，其機(jī)械手臂由計算機(jī)程序做指導(dǎo)。研究人員說，在神經(jīng)科學(xué)中使用機(jī)器人來研究有生命的動物還僅僅是個開始，而像這樣的機(jī)器人可能被用于在大腦中有目標(biāo)點地注入藥物，或提供基因治療載體，希望新方法也能激勵神經(jīng)學(xué)家追求各類機(jī)器人自動化，例如在光遺傳學(xué)方面，利用光有針對性地干擾神經(jīng)回路和確定神經(jīng)元在大腦功能中發(fā)揮的因果作用。

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