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三维心脏模型

铅图像©Achanta等。荒谬

科学家们创造了一个全新的虚拟3D心脏模型,其细节惊人——首次绘制出了围绕心脏的神经元网络。

每个人都知道心脏的关键作用是在全身循环氧气和血液——这一作用在大脑中通过大脑和心脏之间的神经网络得以维持。这些神经受损可能会导致心脏病、心脏病甚至死亡。

但是没有彻底理解的是心脏自己的神经元。围绕心脏是一种神经细胞的晶格,充当心脏的迷你大脑,控制心脏的节奏和监测本地心脏荒地。它如何运作长期以来一直是一个谜。

使用大鼠心脏作为模特,托马斯杰斐逊大学的团队在蜂窝水平上映射了心脏神经系统。然后他们添加了一层基因表达数据,创建了3D心模 - 心脏神经元的最终场指导。

“许多心脏病学家甚至都不知道心里有神经元,更不用说它们对心脏健康至关重要。”

詹姆斯·施瓦尔

现在,由于由病理学家James Schwaber和Raj Vadigepalli领导的团队创建了虚拟3D模型,各地的研究人员都可以使用心脏模型来更精确地研究心脏神经元的功能。

为了获得心脏模型的数据,发表于荒谬,球队首先使用刀刃扫描显微镜,在心脏中切割极薄的层,扫描每层。和3扫描软件,用钻石刀在器官上切一个非常细的口子。然后,他们使用激光捕捉显微解剖技术,对每一片切片进行显微镜成像,直至细胞水平。这些详细的图像捕获了单个神经元,并记录了它们在心脏上的位置。

要使3D心模范,将图像分层为使用调用的计算机程序将图像分成堆栈中TISSUEMAKER.。然后手动映射和轮廓的繁琐工作。

它们还分层在单个神经元中的基因表达数据上。有关如何运行该单元格的信息存储在我们的DNA中,在每个单元格中都是相同的。彼此不同的细胞(如肌肉或心脏或神经组织)是如何通过mRNA表达DNA(或转录“)。通过测量细胞中不同类型mRNA的浓度,科学家可以收集有关细胞的作用和功能的详细信息。

“许多心脏病学家甚至都不知道心里有神经元,更不用说它们对心脏健康至关重要,”施瓦杰说。该倡议是促进条件(SPARC)计划的刺激外周期活动的一部分,该计划在线工作,为研究人员进行访问。

Schwaber表示,这款3D心脏模型提供了研究心脏神经元的连接,放置和性质的路线图。例如,该团队在心脏的基地发现了一群神经元。群集围绕一个“Sinoatrial”节点,这对于设置心率非常重要。他们还发现了男性和女性大鼠心灵的神经组织之间的差异,这可以帮助科学家了解为什么心脏病在性别之间不同。

团队希望最终用健康和患病的人体形心复制这种心脏模型。他们的作品可能会对药物产生影响,例如使用神经调节的有效治疗,或电刺激。

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