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Superresolution imaging of chemical synapses in the brain.

机译：脑中化学突触的超分辨率成像。

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Determination of the molecular architecture of synapses requires nanoscopic image resolution and specific molecular recognition, a task that has so far defied many conventional imaging approaches. Here, we present a superresolution fluorescence imaging method to visualize the molecular architecture of synapses in the brain. Using multicolor, three-dimensional stochastic optical reconstruction microscopy, the distributions of synaptic proteins can be measured with nanometer precision. Furthermore, the wide-field, volumetric imaging method enables high-throughput, quantitative analysis of a large number of synapses from different brain regions. To demonstrate the capabilities of this approach, we have determined the organization of ten protein components of the presynaptic active zone and the postsynaptic density. Variations in synapse morphology, neurotransmitter receptor composition, and receptor distribution were observed both among synapses and across different brain regions. Combination with optogenetics further allowed molecular events associated with synaptic plasticity to be resolved at the single-synapse level.
机译：突触分子结构的确定需要纳米图像分辨率和特定的分子识别，迄今为止，这项任务已经超越了许多常规成像方法。在这里，我们提出了一种超分辨率的荧光成像方法，以可视化大脑中突触的分子结构。使用多色，三维随机光学重建显微镜，可以以纳米精度测量突触蛋白的分布。此外，宽视场体积成像方法可对来自不同大脑区域的大量突触进行高通量的定量分析。为了证明这种方法的功能，我们确定了突触前活性区和突触后密度的十种蛋白质成分的组织。突触之间和不同大脑区域都观察到突触形态，神经递质受体组成和受体分布的变化。与光遗传学的结合进一步使与突触可塑性有关的分子事件在单突​​触水平得以解决。

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