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FIB-SEM法を用いた神経回路網の3次元的解析

使用 FIB-SEM 方法对神经网络进行三维分析

基本信息

批准号：
19650086
负责人：
鈴木えみ子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

神経回路の形態解析の手段として最も解像度の高い方法は電子顕微鏡を用いた解析法である。しかし、電子顕微鏡を用いる解析法は試料作成に時間がかかる事や、手技の習熟が必要である等の難点が有り、近年急速に進歩した共焦点顕微鏡を用いた神経回路のイメージング法に比べて容易に応用できる技術とは言えない状況である。本研究では、電子顕微鏡を用いた形態解析をより簡便にすることを目的とし、試料作成の最も大きな律速段階である連続切片の作製過程を自動化する方法を検討した。本研究では最も簡便な方法としてFocused Ion Beam (FIB)による、試料表面のエッチング法を検討した。FIB gunが走査型電子顕微鏡内に組み込まれたDual Beam FIB-SEM (FEI社)を用い、エポン包埋した試料を連続的にエッチングしてその都度表面像を取得する方法(slice and view)を試みた所、透過型電子顕微鏡で連続切片を検鏡するのに1週間ほどかかった作業が1日でできる事がわかった。しかし、FIBでエッチングできる深さに限界があるため、広い範囲に突起をのばしている神経細胞の形態解析には応用が困難と思われた。また、画像取得に用いる反射電子像は透過電子像や二次電子像に比べると分解能が低いため、細胞内小器官の詳細な構造までは解析する事が困難であった。しかし、シナプスの形態やシナプス小胞の数の解析には充分な分解能を与える事がわかった。これらの結果から、神経回路の形態解析においてFIB-SEM法は、シナプスのような局所の3次元的形態解析を簡便にできる方法であり、共焦点顕微鏡法と組み合わせる事でより詳細な形態解析に威力を発揮するものと考えられる。

Methods for morphological analysis of neural circuits include high-resolution methods and electron microscopy. In recent years, rapid progress has been made in the use of electronic micromirrors, such as the use of electronic micromirrors, and the use of electronic micromirrors. In this paper, we discuss the method of automating the process of micro-slice preparation by using electron microscope. This study is the most simple method to study the Focused Ion Beam (FIB) method and the sample surface analysis method. FIB-gun Dual Beam FIB-SEM (FEI) is used to obtain the surface image of the sample embedded in the FIB-gun dual Beam FIB-SEM (FEI). The sample embedded in the FIB-gun dual beam FIB-SEM is used to obtain the surface image of the FIB-gun dual beam FIB-SEM (FEI). It is difficult to analyze the morphology of nerve cells by FIB. It is difficult to analyze the detailed structure of small organs in cells. The analysis of the number of cells in the morphology of the cells is sufficient to decompose the energy and the matter. The results show that FIB-SEM is a simple method for morphological analysis of neural circuits, and confocal microscopy is a powerful method for morphological analysis of neural circuits.