原头条新闻:斑马鱼度较小的大脑相当考虑人类大脑的最好器

图1:独身科学家组在优美的体型斑马鱼大脑和行为的大datum的复数身负重担的人并将其作为药物勋绩的在前的。

薄层:PJ Kaszas/诺华

小斑马鱼的大脑虽有度非常赞许地小,但这对少量地谵妄特应性传染的试验是好好地的。。

它小到可以让考虑人员明确的地知情。

同时,它长约3公分,容许科学家T。,内部的少量地举措能与人类孤独症相干。。

图2:一只成丁的斑马鱼粗暴地手感3公分长,它可以供给物食宿同类的人类自我中心主义和对立面传染的行为。。

薄层:培新 Zhu

“这些特征都使得科学家可以借斑马鱼的大脑运动呈现某种色彩来考虑与人类大脑康健和传染相干的成绩,可谓斑马鱼是考虑这类成绩的极好在前的。”诺华生物医学考虑中心斑马鱼考虑团体负责人培新 Zhu讲。究竟,人类和斑马鱼在DNA上左右有很多使无效的,大概有84%的人类情报在斑马鱼金中都能找到[1] ,因而Zhu和他的组在优美的体型斑马鱼大脑和行为的大datum的复数身负重担的人并将其作为药物勋绩的在前的。

朱说:“斑马鱼大脑和行为的大datum的复数身负重担的人将会相当从现时开端胆量传染药物研究与开发的根底。”

非常小的东西的大datum的复数

计算钞票:用双光子显微镜对斑马鱼大脑举行扫描,搜集1024×512像素的16位图像的低频90hz,产生的datum的复接近约为每小时300gb,因而40分钟产生的datum的复数就相当于对人举行了一次有30个堆叠碎片(30-fold 看懂33亿个英国石油公司的全情报测序,这种测序终于可用于临床考虑。,datum的复接近约为200gb,再适于眼睛的其中间的一使分开说200GB是50000首每首4分钟一节成功CD录制曲调的歌曲的datum的复接近总和。

图片增大:Dwayne Quimby

虽有大约计划的考虑还做最初的阶段。,只由于朱和他的同事们开端了少量地风趣的探究。。譬如,有能时尚界与人类孤独症相干的情报吗?,前任的如此刻尚界斑马鱼大脑的运动制约于是两条雄性斑马鱼在同独身金鱼缸中肢体语言的表达。

这或将为近期的人类遗传考虑供给物了额定的传达。

已发展数百个情报与非常行为相干,精神分裂症和自我中心主义,譬如,只由于科学家不知情这些情报和行为经过的推论,不知情倘若非常行为是鉴于独身情报或协同效能。Zhu用水砣测深的组缺少能在斑马鱼中优美的体型这些情报和它们所把持的胆量邮路于是行为经过的相干,现时的目的是从单一的情报的考虑开端。。

他说:“胆量科学家现时更多的都是选择从独身情报开端考虑,过错倍数情报诱惹,由于那不知情去哪里。。”

形容:我们的的说终于与过来卓越的。,我们的发展大脑的100%个区域究竟被运用了。,这是独身4天大的斑马鱼大脑图像,我们的为胆量元做了特殊的荧光灯印记。,供给胆量元使生动,荧光灯就会发出光。,地面我们的的说,快要所相当多的胆量元都更华丽的。。

电视节目录影:Gerald Sun/诺华

NIBR组与弗雷德里希•米歇尔生物医学考虑所(FMI)来自某处哈佛大学和麻省理工学院的科学家合作作品,协同走完了对活体斑马鱼两个方面大datum的复数图像的搜集计划。

内部的独身计划说的是斑马鱼在承受使感到不适时的大脑运动制约。譬如,科学家给斑马鱼扮演音长“影片”,那时的看一眼他们的大脑此刻的反映引起。,而且关系上地标准的斑马鱼的胆量运动制约和那敲以及疑似传染相干情报的斑马鱼经过在怎么样的分别,同时,科学家也可以说到胆量运动是引起举行的。。

图3:考虑团体负责人培新 朱(右)和博士后考虑员杰拉尔德 Sun(左)在比率双光子显微镜珍惜到的斑马鱼大脑运动图像。

薄层:PJ Kaszas/诺华

大约任务能顺利无阻地走完得益于斑马鱼的特殊人体细胞使符合,当它做小儿时间,人体细胞快要是清澈的的。,这么大的就更轻易明确的地默认人体细胞。。朱说:快要可以指出每独身器官甚至每独身细胞的运动。,真是太神奇了。。”

Gerald 孙是Zhu Laboratory的博士后考虑员。,他在独身乌黑的的试验室里应用效能强大的显微镜来搜集需求的图像,双光子显微镜可以随球钙水合氢的绕流标的目的。,而且非常赞许地神速地产生只大头针的平头大块的斑马鱼大脑的精准图像。

图4:组会员可以说单一的脑细胞的使生动养护(灰色颜料使分开)。,每个灰球的大块代表了重大聚会关系的接近。。

图片:Gerald 太阳(Nuo Hua)、Owen 自船上卸下利特(哈佛),由Nature 引起供给物。

该容易容许太阳在脑中记载每个胆量元的运动养护,于是在受到使感到不适继前任的的养护会产生怎么样的时尚界,继就可以关系上地标准的斑马鱼大脑的运动和某个假定情报删除或许承受复合物措施后的斑马鱼的养护差数。

什么会产生影响斑马鱼的社会接触行为

Zhu组的其次个次要考虑标的目的是哪独身情报会产生影响斑马鱼在金鱼缸中释放游动时的社会接触体现。

通常制约下斑马鱼会供给物食宿有多种形式的的社会接触行为,譬如,他们间或个人行为。,一齐在水里游水,虽有彼此的节奏未必是异样地的。。

详细地检查方法在鱼群体的卓越的人品在社会行为,科学家们先前搜集了几个的小时的高分辩能力磁带录像。,它记载每条鱼的使就职和它的人体细胞运动。,那时的让机具学会经过这些算法来剖析这些图像。。

图5:组会员搜集来自某处数千条鱼的datum的复数。,并运用机具详细地检查的引起来分辩录制的图像中那鱼的行为与鱼群中间的对立面标准的会员在差数。

薄层:PJ Kaszas/诺华

我们的对每条鱼的运动偏爱都很熟识。,Zhu 说:我们的可以明确的地答复以下成绩。,譬如,两个晤面的首次晤面,这种制约的频率是多少?,普通在哪里于是在那时产生?’机具详细地检查的引起使得我们的可以在鱼群人品接近很多、大批的datum的复数依然可以用来区别那加夹箍夹牢行为是。”

科学家用能说到标准的人品的体现和那假定情报被敲除的人品经过在那分别,情报敲除后倘若有逃跑工具或方法行为?。

大脑邮路是使无效的。

因而平坦的搜集了datum的复数,我们的怎么样才能使说到的终于与人使无效呢?

与自我中心主义和精神分裂症相干的情报能引起SYN的时尚界。,前任的如此产生影响外界的养护知觉。,有能某些人对传说特殊敏感。。或许斑马鱼的情报上有同类的的突破也会引起它们的胆量触处产生时尚界,因而继科学家就能应用斑马鱼来与试验有关的独身复合物对触处非常时尚界的回复效能及其对大脑效能于是行为体现的产生影响。”Zhu讲。

以及与试验有关的新复合物,斑马鱼在前的还可以扶助科学家正本清源少量地先前上市药物的效能构成,包孕少量地抗精神上极度的紧张药物。我们的知情先前列出的复合物的构成和,但它们引起产生影响大脑和大脑效能的造成引起,我们的对此不太明确的。 ,太阳说:或许我们的能弄明确的存在药物是引起任务的。,据我看来我们的能能勋绩出更无效的药物。。”

图6:考虑组正是自信不疑的以为他们在斑马鱼中发展的胆量邮路规律可以类推到人类随身。

薄层:PJ Kaszas/诺华

然而有脊椎的种类繁多,但他们外行为上有很多使无效之处。,他补足的说:或许异样的传达在大脑中被卓越的的手感。,但计算能是异样地的。。大脑在总有一天完毕时对传达的处置,拥有这些都合计于胆量系统引起编码传达。,胆量邮路和胆量网络是引起把这些datum的复数搜集起来的。。我们的自信不疑地以为在斑马鱼中发展的胆量邮路基本规律使流行到人随身异样放置。”

正文[ 1 ]:“斑马鱼情报组序列及其与人类情报组的相干。” K. Howe et al. 自然的事情。 2013 Apr 25;496(7446):498-503.

Reference

作者:Eric Bender

起点:NERD Blog

图片起点:PJ Kaszas;培新 Zhu;Dwayne 昆比;杰拉尔德 Sun;Owen Randlett。回到搜狐,检查更多

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