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

　　關(guān)鍵技術(shù)是被稱為 "光珠顯微鏡" 的創(chuàng)新。它改進(jìn)了目前的雙光子顯微鏡，使用激光來觸發(fā)活細(xì)胞中被注入的熒光。當(dāng)細(xì)胞被照亮?xí)r，科學(xué)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(xué)家們可以獲得繪制小鼠大腦細(xì)節(jié)所需的速度、規(guī)模和分辨率，因?yàn)槠渖窠?jīng)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(shí)間。

　　紐約洛克菲勒大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Alipasha Vaziri說："了解大腦密集互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)需要開發(fā)新的成像技術(shù)，以高速和單細(xì)胞的分辨率捕捉巨大腦區(qū)中的神經(jīng)元活動。我們需要在同一時(shí)間以高分辨率捕捉大腦中遙遠(yuǎn)部位的許多神經(jīng)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(shù)必須在放大以獲得足夠的細(xì)節(jié)而錯過整體，或觀察整個畫面而失去更精細(xì)的細(xì)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(shí)間來克服這些限制--使用一個鏡腔，將每個單一的強(qiáng)脈沖分成30個不同強(qiáng)度的較小的子脈沖，它們都能夠達(dá)到不同的深度，同時(shí)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(xué)家更深入、更快速地了解正在發(fā)生的事情?？茖W(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)證明了這種技術(shù)可以在小鼠大腦中一次追蹤100萬個神經(jīng)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(shù)已經(jīng)存在。但就是沒有人想到這個點(diǎn)子。"

　　通過光珠顯微鏡，科學(xué)家們希望能夠跟蹤大腦的感覺、運(yùn)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(jīng)活動是后續(xù)的研究課題，但現(xiàn)在已經(jīng)打好了基礎(chǔ)。

　　清晰地看到大腦內(nèi)部，能弄清大腦的運(yùn)作--無論是單個神經(jīng)細(xì)胞之間的相互作用，還是找出大腦的哪些部分對應(yīng)于哪些感覺和情緒。

　　這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《自然方法》上。