當任何動物學習并形成記憶時，腦細胞的物理結構都會發生變化，特別是一種被稱為樹突棘的小突起，它接收其他神經元傳導的信號，并根據刺激生長和改變形狀。來自Max Planck佛羅里達州神經科學研究所(MPFI)的科學家們觀察到了這一過程(長期結構可塑性)，但這一過程非常繁瑣，需要花費很長時間和精力。最近，MPFI開發的一項新技術可以更有效地自動觀察和檢測這一生長過程。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。此作品最近發表于《PLOS ONE》。

MPFI良平安田實驗室的研究人員希望找到蛋白質如何促進樹突棘的可塑性以及學習和記憶的生物學基礎。他們使用了雙光子成像技術(一種先進的活細胞成像技術)和谷氨酸鹽釋放(一種可以利用光誘導樹突棘可塑性的方法)。在這個過程中，科學家必須小心謹慎。他們需要在顯微鏡下長時間觀察一個樹突棘。MPFI的博士后Michael Smirnov開發了一種軟件，允許計算機同時自動跟蹤、可視化和刺激五個樹突棘。“使用這個程序，我們可以收集數據并確定哪些蛋白質使樹突棘移動得更快，因為我們可以進行更多的實驗。”斯米爾諾夫說。除了提高效率，該軟件同時刺激和記錄多個樹突棘的能力還顯著降低了實驗成本。

該軟件是基于MATLAB的掃描成像軟件，包括電控鏡頭和漂移校正算法。這使得軟件能夠找到并糾正樣本的移動，確保顯微鏡在實驗過程中始終聚焦在感興趣的樹突棘上。

與之前的開源對焦軟件相比，該軟件補充了高性能對焦和漂移校正系統，因此具有一系列的生物學應用。"這篇文章解釋了如何進一步改進和自動化這個過程."斯米爾諾夫說，“它共享開源代碼，因此其他研究人員可以很容易地學習和使用這個軟件。”

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