| jjybzxw |
2024-06-14 17:16 |
“灵光一闪”真的存在！美科学家用新成像技术发现了大脑发光现象
大脑是人体中最为复杂的器官之一，负责处理信息、思考问题以及控制各种生理活动。长久以来，科学家们一直在探索大脑的工作原理以及其中的奥秘。近日，美国麻省理工学院的科学家们利用一种全新的成像技术，首次发现了大脑中的发光现象，这为我们深入了解大脑提供了新的线索。
这项研究的主要关注点是大脑中的荧光素酶，这是一种能够催化底物产生化学反应并发出荧光的特殊蛋白质。荧光素酶在多种生物体内都存在，例如萤火虫尾部的发光体主要成分就是荧光素酶。虽然生理学家们早就推测大脑中可能存在发光现象，但由于大脑被头骨包裹，一般的仪器和技术无法侦测到它的发光信号，因此这种发光现象一直难以被证实。
麻省理工学院的科学家们通过将荧光素酶标记在特定的蛋白质或细胞上，然后检测其发光来追踪这些蛋白质或细胞在体内的位置和活动情况。他们利用一种名为Beggiatoa光活化腺苷酸环化酶（bPAC）的细菌蛋白质，将脑血管改造成对光敏感的光探测器。
当血管暴露在光线下时，bPAC会产生一种叫做cAMP的分子，导致血管扩张。这种血管扩张会改变含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的平衡，进而通过磁共振成像（MRI）技术检测到。通过这一技术，研究人员可以精确地定位大脑中的光源位置。
这种新方法被称为利用血液动力学的生物发光成像技术（BLUsH），它具有许多优势。首先，它可以在不破坏组织的情况下进行成像，减少了对实验动物的伤害。其次，由于MRI技术具有较高的空间分辨率和深度穿透能力，因此可以精确地定位大脑中的光源位置，并且将其中的发光现象显现出来。
这项研究为我们提供了更深入的了解大脑工作原理的机会，也有助于开发新的治疗方法和技术。让我们期待未来科学家们在大脑研究方面取得更多突破性的成果。
人的大脑确实是一个神奇而复杂的器官，它的重量虽然只占人体总重量的1/20左右，但却消耗了人体20%~30%的能量。最近，美国麻省理工学院的科学家们研究发现，大脑中存在会发光的现象，这被称为生物发光。
荧光素酶是一种特殊蛋白质，它存在于多种生物体内，能够催化底物产生化学反应，从而发出荧光。麻省理工学院的科学家们利用荧光素酶的这一特性，将其标记在特定的蛋白质或细胞上，并通过检测其发光来追踪这些蛋白质或细胞在体内的位置和活动情况。
然而，要想成功将这一技术应用于大脑深处，面临着巨大的技术挑战。光线在穿过组织时会被散射和吸收，导致成像效果不佳。为了解决这一问题，麻省理工学院的科学家们开发出了一种全新的成像技术，成功地解决了这一难题。
他们利用一种名为Beggiatoa光活化腺苷酸环化酶（bPAC）的细菌蛋白质，将脑血管改造成对光敏感的光探测器。当血管暴露在光线下时，bPAC会产生一种叫做cAMP的分子，导致血管扩张。这种血管扩张会改变含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的平衡，进而通过磁共振成像（MRI）技术检测到。
这种新方法被称为利用血液动力学的生物发光成像技术（BLUsH），它具有许多优势。首先，它可以在不破坏组织的情况下进行成像，减少了对实验动物的伤害。其次，由于MRI技术具有较高的空间分辨率和深度穿透能力，因此可以精确地定位大脑中的光源位置，并且将其中的发光现象显现出来。
这项研究由麻省理工学院教授贾萨诺夫主导，相关论文已经发表在5月10日的《自然-生物医程》上。这项研究为我们提供了更深入的了解大脑工作原理的机会，也有助于开发新的治疗方法和技术。
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