蛋白如何促進樹突棘的可塑性以及學習(xi) 和記憶的生物學基礎

當任何動物學習(xi) 並形成記憶時，腦細胞的物理結構會(hui) 發生變化，尤其是一種接受其他神經元傳(chuan) 導信號的叫做樹突棘的小突起會(hui) 根據刺激生長並改變形狀。來自馬克斯普朗克佛羅裏達神經科學研究所（MPFI）的科學家已經觀察到了這一過程（長期結構性可塑性），但是過程繁瑣需要很長時間、很費勁。而zui近MPFI開發出的一項新技術可以更地自動觀察並檢測這一生長過程。任何希望觀察這種可塑性的科學家都可以使用這種開源方法進行分析。

在MPFI Ryohei Yasuda實驗室的研究人員想要研究清楚蛋白如何促進樹突棘的可塑性以及學習(xi) 和記憶的生物學基礎。他們(men) 使用了雙光子成像技術（一種先進的活細胞成像技術）、穀氨酸釋放（一種可使用光誘導樹突棘的可塑性的方法）。這個(ge) 過程中科學家必須小心翼翼，他們(men) 需要在顯微鏡下長時間觀察某個(ge) 樹突棘。MPFI的博士後Michael Smirnov開發了一個(ge) 軟件允許計算機同時自動追蹤、顯像並刺激5條樹突棘。“使用這個(ge) 程序我們(men) 能夠收集數據並確定哪些蛋白使樹突棘運動更快，因為(wei) 我們(men) 能夠進行更多的實驗。”Smirnov說道。除了提率之外，這個(ge) 軟件同時刺激並記錄多根樹突棘的能力顯著降低了實驗成本。

和之前的開源聚焦軟件相比，這個(ge) 軟件補充了高性能的焦點和漂移校正係統，因此具有一係列生物學應用。“這篇文章解釋了如何進一步改進使過程自動化。”Smirnov說道，“它分享開源代碼，因此其他研究人員可以很容易學會(hui) 並使用這個(ge) 軟件。”這個(ge) 軟件是一個(ge) 基於(yu) MATLAB的掃描成像軟件，它包含一個(ge) 電調控的鏡頭和一個(ge) 漂移校正算法。這允許軟件發現並校正樣品的移動，確保顯微鏡在實驗過程中始終聚焦於(yu) 感興(xing) 趣的那些樹突棘。