Nanoscale Imaging of Synapses: New Concepts and Opportunities

سیناپس ها زمینه ساز ارتباطات عصبی سریع و انعطاف پذیر در مغز هستند و کلید درک عملکردهای بالاتر مغز در سلامت و بیماری را دارند. از آنجا که آنها بسیار کوچک و بسیار پویا هستند، مطالعه آنها با تکنیک های سنتی بسیار دشوار است. خوشبختانه، پیشرفت‌های پیشگامانه اخیر در میکروسکوپ نوری (مانند STED، PALM، STORM، SIM) توانایی ما را برای تصویربرداری از سیناپس‌های زنده در مقیاس نانو، حتی تا سطح مولکول‌های منفرد، بسیار بهبود بخشیده است. جلد پیشنهادی محققان پیشرو را گرد هم می آورد تا این تکنیک های جدید هیجان انگیز و کاربرد آنها در تحقیقات عصبی زیستی را بررسی کنند. این اصول اساسی در پس روش‌های مختلف ابررزولوشن، نحوه پیاده‌سازی آن‌ها، محدوده و محدودیت‌های آن‌ها و غیره را توضیح می‌دهد و بحث می‌کند. علاوه بر این، چندین اکتشاف تحقیقاتی کلیدی در مورد سیناپس‌ها که توسط این رویکردهای جدید فعال می‌شوند، برجسته خواهند شد.

Synapses underlie rapid and flexible neural communication in the brain and they hold the key to understanding higher brain functions in health and disease. Because they are very small and highly dynamic, it is very difficult to study them with traditional techniques. Fortunately, recent ground-breaking advances in optical microscopy (e.g. STED, PALM, STORM, SIM) have greatly improved our ability to image living synapses at the nanoscale, even down to the level of single molecules. The proposed volume brings together leading researchers to review these exciting new techniques and their application in neurobiological research. It will explain and discuss the basic principles behind the various superresolution modalities, how they are implemented, what their scope and limitations are etc. In addition, several key research discoveries on synapses enabled by these novel approaches will be highlighted.