研究人员将大脑中基于纤毛的网络可视化 该网络可以运输重要的信使物质

我们都曾在某个时刻碰过头，而此类事件通常是无害的。这要归功于我们大脑中充满液体的腔室，它们可以抵消轻微的撞击和震动，并为我们神经系统的敏感部分提供缓冲。然而，脑液不仅仅具有保护功能：它可以清除细胞废物，为我们的神经组织提供营养，并运输重要的信使物质。然而，这些信使物质实际上是如何被传递到大脑中的目的地的，到目前为止还不清楚。哥廷根的马克斯·普朗克研究人员现在发现，特殊细胞表面的微小纤毛可以起到引领作用。通过同步的跳动运动，它们创建了一个复杂的动态流网络，就像运输分子“货物”的传送带一样。科学家获得的结果表明，这些流动将信使物质直接发送到需要它们的地方。

纤毛清除呼吸道中的灰尘、粘液和病原体，通过输卵管运输卵细胞，并帮助精子前进。我们大脑的四个腔室，即所谓的脑室，也排列着一层高度特化的细胞，表面覆盖着纤毛束。虽然每一个的大小只有千分之几毫米，但数百个一起跳动却能产生强大的水流。

马克斯普朗克生物物理化学研究所 (MPI) 的 Gregor Eichele 和 Regina Faubel 以及 MPI 动力学和自组织研究所的 Eberhard Bodenschatz 和 Christian Westendorf 现在已经成功地使这些流动的复杂网络在孤立的大脑中可见心室组织。在他们的实验中，哥廷根的研究人员集中研究了位于下丘脑的第三脑室。“下丘脑是一个非常重要的控制中心，调节循环系统、体温、性行为、食物摄入和荷尔蒙平衡等功能。令我们惊讶的是，下丘脑有一个复杂的运输系统，通过它来分配信使物质。脑液，”MPI 生物物理化学基因与行为系主任 Gregor Eichele 解释道。

荧光示踪剂可视化流动

然而，流体的运动无法在显微镜下直接观察到。为了可视化该运动，Eichele 部门的 Regina Faubel 使用从小鼠身上分离的脑室组织开发了一种新的实验方法。在培养皿中，科学家向神经组织注入微小的荧光颗粒，这些荧光颗粒随后作为示踪剂随培养基移动。然后她在显微镜下记录了神经组织内每个粒子的路径。在她的同事克里斯蒂安·韦斯滕多夫专门开发的计算机程序的帮助下，研究人员最终结合了大量的数据，创建了一张可以进行科学分析的图片。

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