一種使小鼠大腦透明的技術展示了整個大腦如何對可卡因成癮和恐懼做出反應。這些發現可能揭示參與藥物反應的新大腦回路。
在該技術中，稱為 CLARITY，大腦被注入丙烯醯胺，丙烯醯胺在細胞中形成基質，並連同其中的 DNA 和蛋白質一起儲存其結構。然後用洗滌劑處理器官，洗滌劑溶解不透明的脂質，使細胞完全透明。
為了測試 CLARITY 是否可以用於顯示大腦如何對刺激做出反應，加利福尼亞州斯坦福大學的神經科學家李曄和卡爾·戴瑟羅斯設計了小鼠，使其神經元在放電時會產生熒光蛋白。（該系統透過注射藥物啟用。）然後，研究人員訓練了四隻這樣的老鼠，使其預期在放入特定盒子時會受到痛苦的足部電擊；另一組放入盒子的小鼠接受的是可卡因，而不是電擊。
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一旦小鼠學會將盒子與疼痛或成癮獎勵聯絡起來，研究人員就測試了動物的大腦如何對刺激做出反應。他們給小鼠注射了啟用熒光蛋白系統的藥物，將它們放入盒子中，並等待一小時，讓它們的神經元有時間放電。
下一步是取出動物的大腦，用 CLARITY 處理它們，並使用可以計數整個大腦中每個熒光細胞的系統對它們進行成像（參見影片）。一臺計算機將這些影像組合成三維大腦模型，該模型顯示了當小鼠感到害怕或預期可卡因時點亮的通路。
戴瑟羅斯說，越來越明顯的是，諸如成癮等複雜行為是由於大腦不同部分之間的連線和串擾造成的，而不是單個區域的活動。
葉於 11 月 14 日在美國國家藥物濫用研究所於馬里蘭州貝塞斯達舉行的會議上介紹了結果。他說，該小組現在計劃設計小鼠，以便透過閃光啟用本研究中確定的通路，以觀察這是否會導致小鼠表現得好像它們感到恐懼或快樂。
本文經許可轉載，並於2014 年 11 月 18 日首次發表。