تصویربرداری از ساختار میکروسکوپی مغز

یک پیشرفت منحصر به فرد که زیربنای تصویربرداری مدرن با وضوح بالا و توان عملیاتی بالا از ساختارهای مغزی برچسب‌گذاری شده در گونه‌های جانوری است، ایجاد پالت متنوعی از پروتئین‌های فلورسنت روشن و پایدار با نور است.4 این پروتئین‌ها به صورت ژنتیکی رمزگذاری شده‌اند، که امکان هدف‌گیری برچسب‌های فلورسنت را فراهم می‌کند. سلول های خاص، بخش های درون سلولی، و رویدادهای بیوشیمیایی (مانند رونویسی ژن). به موازات آن، پیشرفت روش‌های بیوشیمیایی جدید تطبیق شاخص بافت، بر اساس پروتکل CLARITY اصلی، امکان جمع‌آوری حجمی نمونه‌هایی به ضخامت کل مغز موش را فراهم کرده است. در سمت تصویربرداری، میکروسکوپ ورقه نوری6 به عنوان روشی انتخابی برای بدست آوردن نمونه های پاک شده مغز با توان عملیاتی بالا ظاهر شده است. حالت "روشن" و "خاموش" برچسب های فلورسنت. 8،9 میکروسکوپ انبساط 10 یک راه حل جایگزین برای غلبه بر حد پراش با گسترش فیزیکی نمونه ارائه می دهد. میکروسکوپ انبساط را می توان برای مشاهده ساختارهای کوچک، مانند وزیکول های سیناپسی، بدون نیاز به ابزار دقیق با وضوح فوق العاده استفاده کرد، اما، برخلاف روش های فوق وضوح "کلاسیک"، با تصویربرداری زنده سازگار نیست.

تصویربرداری بدون برچسب، مکمل برچسب‌گذاری فلورسنت، بر ویژگی‌های ذاتی بافت مغز متکی است. تصویربرداری ساختاری بدون برچسب با وضوح بالا برای بافت مغز انسان، جایی که بیان پروتئین‌های فلورسنت به دلایل اخلاق عصبی کاربرد ندارد، اهمیت خاصی دارد. تکنیک‌های تصویربرداری بدون برچسب، پدیده‌های نوری برهم‌کنش نور با بافت زنده و ثابت مغز از جمله فلورسانس خودکار، بازتاب، انکسار دوگانه (پلاریزاسیون و وابستگی جهت ضریب شکست) را تحت تأثیر قرار می‌دهند که باعث تأخیر و تغییر در پلاریزاسیون و پراکندگی نور می‌شود.