要實現(xiàn)這項大型革命性任務(wù),他們必須借助定制軟件、電子顯微鏡和一把異常鋒利的刀。如果一切進展順利,該科研組或許將成為第一個制作出能說明哺乳動物是如何看東西的神經(jīng)回路圖。
羅伯特·馬克領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家希望與他人分享這種方法。最近他們在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》雜志上羅列了利用一系列特殊工具繪制感覺器官圖和收集數(shù)據(jù)的方法。這個軟件是免費的,最終大量數(shù)據(jù)設(shè)置會使它形成網(wǎng)絡(luò)化。下面是這些視覺探索家利用的工具和他們收集的一些非常令人震驚的圖片。
1.老鼠視網(wǎng)膜:包含70多種神經(jīng)元

老鼠視網(wǎng)膜:包含70多種神經(jīng)元
馬克的科研組正在對兔子的眼睛進行研究,不過以前的實驗曾使用過老鼠。這個老鼠的視網(wǎng)膜包含70多種神經(jīng)元。研究人員利用三種抗體給它們?nèi)旧,以便確定它們分別是哪種細胞,并弄明白它們在做什么。
2.超薄切片機:切片比光波長還短

超薄切片機:切片比光波長還短
這些生物學(xué)家為了準備各種組織樣本,進行電子顯微鏡掃描,他們先用一種被稱作戊二醛的防腐劑浸泡這些組織,然后再用一種固體樹脂取代組織里的水份。這個過程跟真人體模型展展出的干尸的制作過程非常類似。
樹脂成型后,研究人員用Leica超薄切片機(ultramicrotome)把這些組織切成厚度僅為70納米的薄片。超薄切片機是一種非常鋒利的刀子,它能把物體切成比最窄的可見光波還細的小段。
3.透射電子顯微鏡:每天拍攝3000張照片

透射電子顯微鏡:每天拍攝3000張照片
微軟公司工程師,神經(jīng)學(xué)研究生詹姆斯·安德森寫的一份材料,可以讓這種透射電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM)每天拍攝3000張高倍率照片。安德森的同事都來自德克薩斯州,因此他們用長角牛隊(Texas Longhorns)的海報裝飾這個儀器。
4.3個組織樣本放在電子顯微鏡的基架上

3個組織樣本放在電子顯微鏡的基架上
研究人員為了制作30GB圖像,已經(jīng)對每個樣本掃描一千多次。這些組織樣本經(jīng)電子束照射幾個小時后,顏色開始變黃,從幻燈片上能看到這些圓形燒痕。這些痕跡預(yù)示著30GB圖像的中心在哪里。5.組織樣本下面的成像室發(fā)出綠光

組織樣本下面的成像室發(fā)出綠光
如果使用更落后的顯微鏡,研究人員會在這個部位放置一種特殊的照相膠片。這種電子探針微量分析儀(JEOL)利用一個電子探測器進行自動成像操作。
6.兔眼視網(wǎng)膜剖面

兔眼視網(wǎng)膜剖面
每個組織樣本的第一批圖片是在低倍率下拍攝的。這張圖片展示了兔眼視網(wǎng)膜的剖面。這使我們對這個將被分成一千份的區(qū)域有了大致了解。不久后研究人員將在高倍率下掃描該區(qū)域。
7.兔眼視網(wǎng)膜剖面拼接圖像

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