新しい手法では、マウスの脳（不透明、左）が完全に透明（右）になり、イメージングが容易になります。 ハワードヒューズメディカルインスティテュート/スタンフォード大学、Kwanghun ChungおよびKarl Deisserothによる画像
人間の脳は、既知の宇宙で最も複雑なオブジェクトの1つです。 わずか3ポンドの肉体（平均）に詰め込まれたのは、約860億個の相互接続されたニューロンの集合体であり、あなたの個性の本質を構成する無数の複雑なネットワークを形成します。
しかし、検査台に保存された脳は、この複雑さのいずれも伝えません：灰色の肉の山のように見えますが、外側の細胞の膜を通して内部の個々のニューロンを見ることができないためです。
この問題は、保存された脳を光に対して完全に透明にするために、Kwanghun ChungとKarl Deisserothが率いるスタンフォードチームを開発した新しい手法の背後にある動機です。 そうすることで、特定の種類の細胞に付着する特殊な化学マーカーを使用することで、複雑で相互接続されたすべての素晴らしさで脳全体を見る方法を作成しました。 このような複雑さは、下の画像のマウスの脳で容易に見られます。特定のタイプのニューロンは、緑色蛍光色素で標識されています。
ニューロン細胞に付着する緑色の色素を注入した透明なマウスの脳。 ハワードヒューズメディカルインスティテュート/スタンフォード大学、Kwanghun ChungおよびKarl Deisserothによる画像
科学者は、本日、 Natureで発表された論文で発表された手法は、マウスの脳だけでなく保存された人間の脳にも有効であり、他の多くの種類の臓器にも適用できると言います。 この方法は、臓器の色（したがって、臓器の色がはっきりしない理由）が、各細胞の膜を構成する脂肪分子に完全に起因するという事実を利用しています。
生きている脳では、これらの分子は臓器の構造的完全性を維持します。 しかし、保存された脳では、内部構造が見えなくなります。 この問題に対処するため、研究者は実験マウスの脳をハイドロゲルで満たしました。ハイドロゲルは細胞の機能要素（タンパク質とDNA）には結合しますが、脂肪分子には結合せず、元の構造を保持するゼリー状のメッシュを形成します。 次に、洗剤で脂肪分子を取り除き、臓器を完全に透明にしました。
完全に無傷の透明なマウス脳を生成すると（上の画像に示されているように）、あらゆる種類の興味深いイメージングの機会が生まれます。 脂肪分子が洗い流されると、実験的または臨床的に重要な要素（ニューロンネットワークや遺伝子など）が細胞膜によって隠されなくなります。 （ほぼ同じように、ゼブラフィッシュは透明な胚を持ち、生物学研究の多くの分野で頻繁に使用されています。）
研究者は、側面を明確に見るために、特定の種類の分子に特異的に付着する色付きの化学マーカーを追加しました。 これが完了すると、科学者は従来の光学顕微鏡で検査したり、デジタル顕微鏡の複数の画像を組み合わせて3Dレンダリングを作成したりできます。
概念実証として、マウスの脳に加えて、研究チームは、6年間保管されていた死亡した自閉症者の脳の小片に対して手順を実行しました。 特殊な化学マーカーを使用して、個々のニューロンを追跡できました 組織の大きな帯を横切る。 彼らはまた、自閉症のような症状を示す動物の脳にも見られる非定型の梯子のようなニューロン構造を発見しました。
この種の詳細な分析は、これまで、顕微鏡で脳の小さなスライスを面倒に調べて完全な3次元画像を推測することによってのみ可能でした。 しかし、今では、脳のさまざまな部分間の相互接続がより広いレベルで見られます。
この手法があらゆる種類の組織で機能するという事実は、多くの新しい研究の道を開く可能性があります：臓器のシグナル分子経路の分析、生検サンプルにおける疾患の臨床診断、そしてもちろん、ニューロンの関係のより詳細な検査そして、人間の脳を構成するネットワーク。 詳細については、 Nature Videoの好意による以下のビデオをご覧ください。
