研究人員可以同時監(jiān)控小鼠大腦100萬個不同的神經元，使科學家們朝著有一天能夠追蹤人類大腦復雜活動的目標又邁出了令人印象深刻的一步。

關鍵技術是被稱為 "光珠顯微鏡" 的創(chuàng)新。它改進了目前的雙光子顯微鏡，使用激光來觸發(fā)活細胞中被注入的熒光。當細胞被照亮時，科學家可以看到它們是如何移動和交互的。

通過光珠顯微鏡，科學家們可以獲得繪制小鼠大腦細節(jié)所需的速度、規(guī)模和分辨率，因為其神經活動發(fā)生了變化。這種近乎同步的跟蹤可以持續(xù)整個照明時間。

紐約洛克菲勒大學的神經科學家Alipasha Vaziri說："了解大腦密集互聯(lián)網(wǎng)絡的性質需要開發(fā)新的成像技術，以高速和單細胞的分辨率捕捉巨大腦區(qū)中的神經元活動。我們需要在同一時間以高分辨率捕捉大腦中遙遠部位的許多神經元。這些參數(shù)幾乎是相互排斥的。"

換句話說，目前的顯微鏡技術必須在放大以獲得足夠的細節(jié)而錯過整體，或觀察整個畫面而失去更精細的細節(jié)之間做出選擇。

光珠顯微鏡能夠通過消除激光脈沖之間的衰減時間來克服這些限制--使用一個鏡腔，將每個單一的強脈沖分成30個不同強度的較小的子脈沖，它們都能夠達到不同的深度，同時保持相同的熒光水平。

這意味著在同一個脈沖中可以看到多個深度，讓科學家更深入、更快速地了解正在發(fā)生的事情?？茖W家們現(xiàn)在已經證明了這種技術可以在小鼠大腦中一次追蹤100萬個神經元。

"我們沒有充分的理由說，五年前做不到這件事。這本來是可能的，顯微鏡和激光技術已經存在。但就是沒有人想到這個點子。"

通過光珠顯微鏡，科學家們希望能夠跟蹤大腦的感覺、運動和視覺區(qū)域之間的相互作用--不僅僅是在小鼠身上，也在其他動物身上。

解釋和理解被記錄的神經活動是后續(xù)的研究課題，但現(xiàn)在已經打好了基礎。

清晰地看到大腦內部，能弄清大腦的運作--無論是單個神經細胞之間的相互作用，還是找出大腦的哪些部分對應于哪些感覺和情緒。

這項研究已經發(fā)表在《自然方法》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-can-now-keep-track-of-a-million-different-neurons-across-mouse-brains