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為腦找把量尺
貼出者為 west 於Thursday, April 11 @ 00:29:29 CST
(轉載於Sciscape
作者:ccLi < jevcore@yahoo.com.tw >
      德國的科學家嘗試將果蠅腦部結構予以標準化;藉此能更精密地篩選突變株,進而找出造成差異的成因。 ? 如何量化形狀一直是生物學上懸而未決的難題,特別是當處理如腦部如此精細複雜,且構造與功能密不可分的器官時。目前腦解剖學仍未有一套可靠的定量描述方法。
      果蠅(Drosophila)是神經科學界相當普遍的模式物種。許多果蠅基因的發現,是靠著篩選構造異常的果蠅突變株而來。目前已有許多基因是因腦部異常的突變株而發現;但若是某些基因的作用僅造成構造上細微差異,以現今技術仍無法偵測,此時便需要一個標準的腦形參考值方能進行比較。
      有鑑於此,德國W?rzburg大學的Martin Heisenberg與其同僚解剖了120個果蠅腦,利用組織免疫化學染色方法(Immunohistochemistry)及共軛焦顯微鏡( 3D confocal microscopy)以觀測全腦的大小形狀;最後以圖形運算程式匯整而得果蠅腦形的平均值。這項技術,他們稱之為『標準腦』(Standard Brain)。
      藉由『標準腦』,Heisenberg他們比較了不同品系(strain)的果蠅,得到了一些有趣的結果。實驗室中培育已久的品系(超過一千代)與培育較短的品系(約繁衍一百三十代)相較起來,其腦中專司飛行平衡的結構(lobula plate)前者比後者小了約10%;而前者主掌步行的結構(protocerebral bridge)?s卻又比後者大10%。此種傾向似乎暗合由於果蠅長久繁衍於實驗瓶中,其移動行為由飛行逐漸轉為步行的適應。
      Heisenberg希望利用『標準腦』來篩選出各種微細差異之突變株,以便找出調控這些差異的基因,並釐清這些基因的功能。他也希望果蠅的研究社群能多多採用這項新技術;甚至未來亦不限於闡明腦構造,其他生物構形複雜的器官(如植物的葉或是腎臟等)亦能藉此來量化形變。
      另一方面,人腦輿圖聯盟(International Consortium for Brain Mapping)採用磁共振造影(magnetic resonance Imaging, MRI)及正子放射型電腦斷層攝影(positron emission tomography, PET)企圖勾勒出『標準人腦』。當我們的腦可訂出一個參考值時,這些結果便能與阿茲海默症及中風患者的腦做比較,全面瞭解腦何處遭受疾病影響。整個計畫預計在2003年9月完成。(轉載於Scisape) --參考來源: 1. Nature Science Update: Standard fly brain sized up 2. K. Rein et al. The Drosophila Standard Brain Curr.Biol. 12, 227-231, 2002 --相關連結: 1. International Consortium for Brain Mapping Home Page