研究方法与工具

病毒示踪

病毒示踪是一种绘制神经元之间连线关系的方法,它让一种无害的、经过改造的病毒去替我们跑腿。研究者把病毒注入脑中的某一点;病毒在那里感染神经元,劫持细胞的机器来复制自己,并在此过程中产生一种醒目的标记,例如会发光的荧光蛋白,把每一个被感染的细胞填满。日后把组织放到显微镜下观察时,彼此相连的神经元便会亮起来——就像在某一个公交站点倒入染料,它会沿着每一条经过这里的线路扩散开去。

这些病毒的特别之处在于,其中一些能够跨越突触——也就是一个神经元把信号传给下一个神经元时那道极小的缝隙。一种逆着信号流向往回走的病毒,会从某个神经元跳到为它提供输入的那些细胞上,从而显示出它的上游来源;另一种顺着信号流向往前走的病毒,则沿着信号继续追向下游的目标,从而显示出它的输出去向。病毒就这样一步一步追踪出整条伙伴链,把一条看不见的回路变成一幅看得见的地图。

这些病毒被刻意削弱过,因此既不会扩散成感染,也不会让动物生病;借助巧妙的基因手段,还能把它们限制为只跳一步,或只感染某一种选定的细胞类型。正是这种精确,使该方法成为绘制大脑解剖连线——也就是连接组——的主力工具,把相距遥远的脑区联系起来,并确切地查明究竟哪些神经元群与哪些群相互交谈。

一个广为人知的例子是狂犬病病毒,经过改造后它只能往回精确地跳一步——落在某个神经元上,仅点亮那些直接为它提供输入的细胞。

又称
viral tracingtranssynaptic tracing病毒示踪法跨突触示踪跨突觸示蹤