可穿戴显微镜促进小鼠脊髓成像
脊髓充当信使，在大脑和身体之间传递信号，以调节从呼吸到运动的一切。虽然已知脊髓在传递疼痛信号中起着至关重要的作用，但技术限制了科学家对这一过程如何在细胞水平上发生的理解。现在，索尔克的科学家们创造了可穿戴显微镜，能够前所未有地洞察小鼠脊髓内发生的信号模式。
2023 年 3 月 21 日在Nature Communications和 2023 年 3 月 6 日在Nature Biotechnology上发表的两篇论文详细介绍了这项技术进步，将帮助研究人员更好地了解健康和疾病背景下感觉和运动的神经基础，例如慢性疼痛、痒、肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 或多发性硬化症 (MS)。
“这些新的可穿戴显微镜使我们能够看到与区域感觉和运动相关的神经活动，并且速度是其他高分辨率技术无法达到的，”资深作者、韦特高级生物光子学中心副教授兼主任 Axel Nimmerjahn说。“我们的可穿戴显微镜从根本上改变了研究中枢神经系统的可能性。”
可穿戴显微镜大约有 7 和 14 毫米宽(大约是小指或人体脊髓的宽度)，可以在以前无法进入的脊柱区域实时提供高分辨率、高对比度和多色成像绳索。这项新技术可以与微棱镜植入物结合使用，微棱镜植入物是一种放置在感兴趣组织区域附近的小型反射玻璃元件。
“微棱镜增加了成像深度，因此可以首次观察到以前无法到达的细胞。它还允许同时对不同深度的细胞进行成像，并且对组织的干扰最小，”Erin Carey 说，他是其中一项研究的共同第一作者。 Nimmerjahn 实验室的研究和研究员。
Pavel Shekhtmeyster 是 Nimmerjahn 实验室的前博士后研究员，也是这两项研究的共同第一作者，他表示同意，“我们已经克服了脊髓研究背景下的视野和深度障碍。我们的可穿戴显微镜足够轻，可以由老鼠携带，并允许进行以前认为不可能的测量。”
有了这种新型显微镜，Nimmerjahn 的团队开始应用这项技术来收集有关中枢神经系统的新信息。特别是，他们想要对脊髓中的星形胶质细胞、星形非神经胶质细胞进行成像，因为该团队的早期工作表明这些细胞意外地参与了疼痛处理。
研究小组发现，挤压老鼠的尾巴会激活星形胶质细胞，从而在脊髓节段间发送协调信号。在发明新显微镜之前，不可能知道星形胶质细胞的活动是什么样子的——或者运动动物的脊髓区域的任何细胞活动是什么样子的。
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