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중국 베이징대 연구팀이 움직이는 쥐의 뇌를 두 가지 색으로 동시에 관찰할 수 있는 초소형 현미경 '듀엣'을 개발했습니다. 이 혁신적인 현미경은 쥐가 움직여도 뇌 활동 신호가 흔들리지 않고 두 가지 색깔 신호가 섞이지 않도록 설계되었습니다.
기존의 작은 현미경들은 동물이 심하게 움직일 때 레이저 안정성 문제와 형광 신호 혼합이라는 기술적 한계를 가지고 있었습니다. 하지만 '듀엣'은 두 개의 독립된 광섬유를 활용하여 각기 다른 파장의 레이저를 안정적으로 보내면서 이 문제를 해결했습니다.
이로써 녹색 및 적색 형광 단백질로 표시된 두 종류의 신경세포를 동시에 자극하고, 픽셀 단위로 레이저를 빠르게 번갈아 쏘는 기술을 통해 신호 혼합을 효과적으로 막을 수 있게 되었습니다. 연구팀은 쥐가 격렬하게 움직이는 상황에서도 '듀엣'이 신호 간섭 없이 뇌 신경세포의 이중 색상 이미지를 성공적으로 얻어냄을 확인했습니다.
또한, 20분 동안 자유롭게 움직이는 쥐의 뇌에서 123개의 흥분성 뉴런과 10개의 억제성 뉴런 활동을 연속적으로 관찰하는 데 성공했습니다. 이번 연구 결과는 학습, 의사결정, 사회적 행동 등 복잡한 뇌 활동에서 서로 다른 종류의 뉴런이 어떻게 상호작용하는지 연구할 새로운 가능성을 열었습니다.
◆움직이는 쥐 뇌 활동, 이제 두 가지 색으로 선명하게 본다… 기술 장벽 돌파 (+초소형 현미경, 뇌 활동 관찰, 신경과학, 듀엣)
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