[📪정보] 200배 빠른 뇌 이미징 기술

[익명(1.239)]

Whole Brain Mapping of Primates Enters Micron Era----Chinese Academy of Sciences (cas.cn)

영장류의 전체 뇌 매핑, 미크론 시대 진입

... 현재 최첨단 기술을 사용하여 미크론 해상도에서 마우스의 전체 뇌에 대한 3D 이미징을 완료하는 데 보통 며칠이 걸립니다.
그러나 붉은털 원숭이와 같은 비인간 영장류에 대한 고해상도 뇌 지도 작성은 인간 질병 모델링에서의 역할을 감안할 때 매우 원했지만 주요 기술 과제로 인해 방해를 받았습니다. 붉은털원숭이의 뇌는 너무 커서 쥐보다 200배 이상 더 큽니다.

이 문제를 극복하기 위해 연구원들은 고속 처리량 3D 형광 이미징 기술인 VISoR(동기식 온-플라이 스캔 및 판독을 사용한 체적 이미징)을 개발했습니다.

일반적으로 사용되는 3D 광학 이미징 기술과 비교하여 VISoR는 2D 이미지 시리즈를 얻기 위해 시야를 전환하는 동안 이동 및 일시 중지로 인한 시간 손실을 제거하므로 샘플이 연속적으로 움직일 때 흐림 없이 이미징이 가능합니다. 이러한 방식으로 VISoR은 다른 3D 이미징 방법보다 큰 조직 샘플에 대해 10배 이상 빠른 매우 빠른 속도를 달성합니다. 

이미징 처리량의 문제 외에도 원숭이 두뇌 이미징의 어려움은 복잡한 피질 접힘 구조와 낮은 조직 투명도로 인해 발생합니다. 연구자들은 먼저 분리된 뇌를 0.3mm 조각으로 절단하고 완전히 투명하게 만드는 시약을 개발했습니다. 

개선된 VISoR2 시스템을 사용하여 1×1×2.5 미크론의 해상도에서 100시간 만에 전체 원숭이 뇌의 이미징을 완료했습니다. 두 원숭이 뇌에서 얻은 원시 이미지 데이터의 총 볼륨은 1PB를 초과했습니다.

게다가, 연구원들은 자동화된 3D 영상 재구성과 개별 신경 축삭 섬유의 반자동 장거리 추적을 실현하기 위한 효율적인 알고리즘과 소프트웨어를 개발했습니다. 그들의 초기 관찰은 이전에 알려지지 않은 축삭 섬유 돌출의 특성과 피질 주름에서 섬유 회전 및 라우팅의 놀라운 패턴을 드러냈습니다...

[익명(59.14)]

온다 온다!!!