大脑细胞活动成像技术新突破

交到 Biorxiv 的论文《High-Speed, Cortex-Wide Volumetric Recording of Neuroactivity at Cellular Resolution using Light Beads Microscopy》中，研究人员实现了以 2Hz 的速度扫描一百万个活动神经元的记录，这是让计算机获知你在想什么的第一步，也是重要一步。

在几十年后，我们或许就可以实现「思想映射」，以接近实时的速度实现心理诊断，让疾病的治疗变得更加具有针对性。

双光子显微镜和可遗传编码的钙指示剂已经成为散射脑组织中神经活动高分辨率成像的标准工具。然而，它的各种实现没有以原则上的方式克服速度和时空采样之间固有的权衡问题。这对于在细胞分辨率和解析钙（resolving calcium）瞬间兼容的速度下实现神经活动的中度尺寸体积记录是必不可少的。

在该论文中，研究者提出了 Light Beads Microscopy（LBM），这是一种可扩展且时空上最佳的采集方法，仅受荧光寿命的限制，其中一组轴向分离且时间上不同的焦点几乎同时记录了整个轴向的成像范围，从而实现体积测量以每秒 1.41 × 10^8 体素的速度录制。使用 LBM，该研究展示了小鼠皮层中多个尺度的介观和体积成像。包括大约 3×5×0.5 mm^3 体积内的细胞分辨率记录。其中包含在大约 5Hz 处 > 200,000 个神经元，在约 2Hz 处约 5.4×6×0.5mm^3 范围内的约 100 万个神经元的种群，以及以更高速度（9.6 Hz）的亚细胞分辨率的体积记录。

LBM 提供的视野是前所未有的，借助它可以发现哺乳动物大脑皮质全层编码和信息处理基础的神经计算。

（编辑：甘孜站长网）

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