《納米成像技術在神經環路可塑性研究中的套用》是依託中國科學技術大學，由畢國強擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：納米成像技術在神經環路可塑性研究中的套用
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：畢國強
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
神經環路的可塑性變化是大腦記憶功能的物質基礎。神經突觸作為環路的關鍵功能節點，是可塑性變化以及記憶存儲的基本單元，也是情感疾病研究的重要目標。過去幾十年的分子生物學以及電生理學實驗在突觸的分子組成、可塑性的規則以及信號轉導路徑等方面取得了大量成果，但由於技術的局限對環路內突觸蛋白分子的組織則停留在粗略的定性描述。超高解析度光學顯微、冷凍電鏡等新技術的發展使我們能以前所未有的精度對功能環路中突觸內部超微結構進行系統的定量解析，從而推動相關領域的新突破。本項目擬整合與發展隨機光學重構顯微、冷凍電鏡三維斷層重構等納米成像技術在神經環路可塑性研究中的套用，以海馬神經元環路中興奮性突觸群落為研究對象，最佳化樣品製備、數據採集、統計分析處理等方法，解析環路中重要突觸蛋白分子的超微定位及其在正常與應激條件下的可塑性變化，構建神經環路突觸與可塑性的多層次圖譜與資料庫框架，探索揭示記憶與情感障礙機理的新途徑。
結題摘要
神經環路的可塑性變化是大腦記憶功能的物質基礎。神經突觸作為環路的關鍵功能節點，是可塑性變化以及記憶存儲的基本單元，也是情感疾病研究的重要目標。過去幾十年的分子生物學以及電生理學實驗在突觸的分子組成、可塑性的規則以及信號轉導路徑等方面取得了大量成果，但由於技術的局限對環路內突觸蛋白分子的組織則停留在粗略的定性描述。超高解析度光學顯微、冷凍電鏡等新技術的發展使我們能以前所未有的精度對功能環路中突觸內部超微結構進行系統的定量解析，從而推動相關領域的新突破。本項目整合與發展隨機光學重構顯微、冷凍電鏡三維斷層重構等納米成像技術並套用在神經環路可塑性研究中，主要的工作成果包括：1. 發展和建立了一套有效的冷凍光電關聯顯微成像技術，並利用此技術解析了興奮性和抑制性突觸的結構差異；2. 建立了利用CryoET技術解析突觸超微結構和分子架構的方法和技術流程，並利用CryoET技術和STORM技術揭示了突觸可塑性過程中突觸的超微結構變化；3.研發了可用於全細胞或腦片等組織樣品的超微螢光成像方法和裝置。本項目目前已提交國家專利申請3項，另有1項專利正在提交申請，2篇相關研究論文將於近期投稿。
