科学335（2012年2月3日）551
我们在生活高的动物中展示了超级化光学显微镜。刺激的排放耗尽（发生的)荧光纳米镜显示小于70纳米分辨率的小鼠大脑皮质神经元。随着时间的推移，树突刺和它们的细微变化可以被观察到。
在工作中观察突触
每天，大量的信息不仅在我们的信息高速公路上传播;我们的大脑还必须处理大量的数据。为了做到这一点，大约一千亿个神经细胞中的每一个都与数千个邻近的神经细胞建立了联系。188金宝搏的网址整个数据交换是通过联系点——突触进行的。188金宝搏的网址只有当神经细胞在正确的时间和地点通过这些接触点进行交流时，大脑才能完成其复杂的任务:我们弹188金宝搏的网址奏一首难弹的钢琴曲，学习杂耍，或者记住多年未见的人的名字。
我们可以通过在工作中观察来了解大脑中的这些重要的联系地点。188金宝搏的网址新的突触形式的时间和地点以及他们为什么在其他地方消失？这不易确定，因为只能用光学显微镜观察到活神经细胞中的细节。然而，由于光的衍射，位于比200纳米（2000万只毫米）更靠近的结构作为单一模糊点。这发生的由马克斯·普朗克生物物理化学研究所的Stefan Hell和他的团队开发的显微镜是一种突破分辨率限制的突破性方法。他们使用了一个简单的技巧:在一种特殊的激光束下，将位置近的元素保持在黑暗中，这样它们就可以依次发出荧光，而不是同时发出，从而可以被分辨出来。使用这项技术，与传统的光学显微镜相比，赫尔的团队已经将分辨率提高了大约10倍。
发生的显微技术已经被广泛应用于从材料研究到细胞生物学的各个领域。在这种显微镜下，细胞培养和组织学准备为细胞纳米宇宙提供了独特的见解。来自神经细胞内部的第一个实时视频剪辑展示了微小的递质囊泡是如何在长长的神经细胞末梢内移动的。
愿景成为现实
一年前唯一只是一个雄心勃勃的愿景现在成为现实：还在纳米范围内以这种急剧分辨率研究更高的生物体。通过使用a直接看着活小鼠的大脑发生的在显微镜下，赫尔和他的团队是第一个用远超过衍射极限的分辨率成像啮齿类动物大脑上层神经细胞的人。
“与我们发生的显微镜我们可以清楚地看到神经细胞的最精细的树突结构，突触位于活小鼠的大脑中。以70纳米的分辨率，我们容易识别出这些所谓的树突状刺与蘑菇或按钮形状的头部，“地狱解释道。它们是迄今为止大脑中这些基本联系地点的最清晰的图像。”制作这些188金宝搏的网址可见，我们服用遗传修饰的小鼠，在其神经细胞中产生大量的黄色荧光蛋白。这个protein migrates into all the branches of the nerve cell, even into smallest, finest structures," adds Katrin Willig, a postdoctoral researcher in Hell’s department. The genetically modified mice for these experiments originated from the group of Frank Kirchhoff at the Göttingen Max Planck Institute for Experimental Medicine. Images of the nerve cells taken seven to eight minutes apart revealed something surprising: The dendritic spine heads move and change their shape. "In the future, these super-sharp live images could even show how certain proteins are distributed at the contact points," adds Hell. With such increasingly detailed images of structures in the brain, Hell’s team hopes to shed light onto the composition and function of the synapses on the molecular level.
这些见解还有助于更好地理解由突触功能障碍引起的疾病。在这些所谓的突触病中，例如自闭症和癫痫。正如地狱解释的那样，“通过。发生的显微镜及其在生物组织中的应用，我们现在应该能够首次在分子尺度上获得对这类疾病的光学研究。”作为由德国研究基金会资助的Göttingen大脑分子生理学研究中心的两名代表之一，他致力于在他的进一步研究中进行合作。他和他的团队与神经生物学家和神经学家一起，计划将成像技术的进展转化为有关大脑功能的基础知识。