Research Results 研究成果
ポイント
われわれの脳机能は、膨大な数の神経细胞による复雑な演算によって実现しています。従って、脳における情报処理の仕组みを理解するには、それらの神経细胞の配线を明らかにすることが必要です。しかしながら、脳の中では多くの神経细胞の配线が络み合っていることから、同时に多数の神経细胞の配线を解析することは困难でした。
本研究では、多色标识によって神経回路のつながりを自动解析する新しい手法を开発しました。
九州大学大学院医学研究院の今井猛教授、マーカス?ルーウィ助教(研究当时)、藤本聡志助教、马场俊和大学院生らの研究グループは、まず神経细胞を7种类の蛍光タンパク质の组み合わせによって多色标识することに成功しました。従来、3种类程度の蛍光タンパク质の组み合わせで标识することは行われていましたが、7种类の色素を用いることで、色の组み合わせは飞跃的に増えました。しかし、7种类の色素の组み合わせは、ヒトの目で识别することは困难です。そこで、本研究では、色の识别を実现するプログラムを开発し、これを7原色に拡张しました。具体的には、多次元データを分类できる新たなプログラム诲颁谤补飞濒别谤を开発しました。さらに、诲颁谤补飞濒别谤を使って神経突起の色情报を分类し、似た色の组み合わせをもつ神経突起を自动同定するプログラム蚕顿测别贵颈苍诲别谤を开発しました。これによって、色情报だけに基づいて、多くの神経突起の配线の様子を自动解析することに成功しました。このように、「超多色」标识と7原色の色表现の自动解析によって、神経回路の配线の解析が飞跃的に向上しました。
本成果は、神経回路の配线図を明らかにするコネクトミクスと呼ばれる研究分野の発展に寄与することが期待されます。
本研究成果は、令和6年6月25日(火) (日本時間午後6時)に英国の科学雑誌『Nature Communications』に掲載されました。
研究者からひとこと
2018年に3种类の蛍光タンパク质を使って神経回路を多色标识する技术を开発し、神経回路の美しい画像を撮ることができました。今回は7种类の蛍光タンパク质を使って、それよりもずっとカラフルな画像を撮ることができたのですが、3原色の世界に生きる皆様にはその美しさを十分にお伝えできないのが残念です。
论文情报
掲載誌: Nature Communications
タイトル:
著者名: Marcus N. Leiwe, Satoshi Fujimoto, Toshikazu Baba, Daichi Moriyasu, Biswanath Saha, Richi Sakaguchi, Shigenori Inagaki, Takeshi Imai(マーカス?ルーウィ、藤本聡志、馬場俊和、森安大地、ビスワナ?サハ、坂口理智、稲垣成矩、今井猛)
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-49455-y
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