Cell:重构成年果蝇的运动控制回路
Cell |
脊椎动物肢体运动神经元（MNs）位于脊髓中，神经元网络将来自大脑的信号与来自身体的感觉反馈整合在一起进而协调肢体的运动。尽管数百年来，关于中枢神经系统如何组织和发育已经有了较多的研究，但目前对于运动控制的回路以及期间所涉及的连接机制仍未阐明。
黑腹果蝇
(Drosophila melanogaster)
具有包括行走、飞行、逃跑反应、梳理和求爱等复杂和特征明确的行为，常作为模式动物用于运动控制的机制研究。近年来技术上的进步实现了通过体内电生理记录和钙成像对成年果蝇行为过程中基因识别的VNC神经元研究，也为研究行为过程中与运动相关的活动模式提供了新的思路。电镜（EM）是映射神经元回路结构连通性的金标准，前期EM相关研究已经对果蝇的神经系统以及脑部进行了描述，但是有关腹神经索这一连接多个运动器官和感觉器官的连接中枢仍十分有限。
近日，哈佛医学院神经生物系研究团队Wei-Chung Allen Lee在Cell上发表题为Reconstruction of motor control circuits in adult Drosophila using automated transmission electron microscopy
的文章。该研究团队研发了一种用于神经连接组学的自动磁带传输电子显微镜传输系统，并基于此实现了突触级别分辨率的果蝇控腹神经索结构，发现运动神经元与感觉神经元的重建结果与标准图谱高度一致，进一步揭示了果蝇控制肢体所涉及的详细神经机制。
研究人员首先开发了一种结合自动磁带收集超微切片扫描电镜
(ATUM-SEM)
方法和具有透射电镜成像的优点的GridTape系统（图1）。为了以突触分辨率成像进行研究，显微镜使用压电纳米定位器自动拼集每个部分，然后，磁带被转换到位置的下一部分使连续无人值守继续操作。通过使用一个2 *2相机阵列，研究人员实现了Mpixels像素每秒的有效成像率，并且成功将成本控制在300000美元/显微镜左右。
