PLOS ONE：一种自动观测脑部可塑性过程的软件

    当任何动物学习并形成记忆时，脑细胞的物理结构会发生变化，尤其是一种接受其他神经元传导信号的叫做树突棘的小突起会根据刺激生长并改变形状。来自马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所（MPFI）的科学家已经观察到了这一过程（长期结构性可塑性），但是过程繁琐需要很长时间、很费劲。而最近MPFI开发出的一项新技术可以更高效地自动观察并检测这一生长过程。任何希望观察这种可塑性的科学家都可以使用这种开源方法进行分析，这项工作最近发表在PLOS ONE上。

    在MPFI Ryohei Yasuda实验室的研究人员想要研究清楚蛋白如何促进树突棘的可塑性以及学习和记忆的生物学基础。他们使用了双光子成像技术（一种先进的活细胞成像技术）、谷氨酸释放（一种可使用光诱导树突棘的可塑性的方法）。这个过程中科学家必须小心翼翼，他们需要在显微镜下长时间观察某个树突棘。MPFI的博士后Michael Smirnov开发了一个软件允许计算机同时自动追踪、显像并刺激5条树突棘。“使用这个程序我们能够收集数据并确定哪些蛋白使树突棘运动更快，因为我们能够进行更多的实验。”Smirnov说道。除了提高效率之外，这个软件同时刺激并记录多根树突棘的能力显著降低了实验成本。

    这个软件是一个基于MATLAB的扫描成像软件，它包含一个电调控的镜头和一个漂移校正算法。这允许软件发现并校正样品的移动，确保显微镜在实验过程中始终聚焦于感兴趣的那些树突棘。

    和之前的开源聚焦软件相比，这个软件补充了高性能的焦点和漂移校正系统，因此具有一系列生物学应用。“这篇文章解释了如何进一步改进使过程自动化。”Smirnov说道，“它分享开源代码，因此其他研究人员可以很容易学会并使用这个软件。”

论文题名：Automated Remote Focusing, Drift Correction, and Photostimulation to Evaluate Structural Plasticity in Dendritic Spines

发表时间：January 23, 2017

来源：生物谷