一种使小鼠大脑透明的技术展示了整个大脑如何对可卡因成瘾和恐惧做出反应。这些发现可能揭示参与药物反应的新大脑回路。
在该技术中，称为 CLARITY，大脑被注入丙烯酰胺，丙烯酰胺在细胞中形成基质，并连同其中的 DNA 和蛋白质一起保存其结构。然后用洗涤剂处理器官，洗涤剂溶解不透明的脂质，使细胞完全透明。
为了测试 CLARITY 是否可以用于显示大脑如何对刺激做出反应，加利福尼亚州斯坦福大学的神经科学家李晔和卡尔·戴瑟罗斯设计了小鼠，使其神经元在放电时会产生荧光蛋白。（该系统通过注射药物激活。）然后，研究人员训练了四只这样的老鼠，使其预期在放入特定盒子时会受到痛苦的足部电击；另一组放入盒子的小鼠接受的是可卡因，而不是电击。
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一旦小鼠学会将盒子与疼痛或成瘾奖励联系起来，研究人员就测试了动物的大脑如何对刺激做出反应。他们给小鼠注射了激活荧光蛋白系统的药物，将它们放入盒子中，并等待一小时，让它们的神经元有时间放电。
下一步是取出动物的大脑，用 CLARITY 处理它们，并使用可以计数整个大脑中每个荧光细胞的系统对它们进行成像（参见视频）。一台计算机将这些图像组合成三维大脑模型，该模型显示了当小鼠感到害怕或预期可卡因时点亮的通路。
戴瑟罗斯说，越来越明显的是，诸如成瘾等复杂行为是由于大脑不同部分之间的连接和串扰造成的，而不是单个区域的活动。
叶于 11 月 14 日在美国国家药物滥用研究所于马里兰州贝塞斯达举行的会议上介绍了结果。他说，该小组现在计划设计小鼠，以便通过闪光激活本研究中确定的通路，以观察这是否会导致小鼠表现得好像它们感到恐惧或快乐。
本文经许可转载，并于2014 年 11 月 18 日首次发表。