允许神经科学家在生活中记录和量化功能活动的工具脑需求量很大。传统上,研究人员使用了如此的技术功能磁共振成像但是,这种方法不能记录具有高空间分辨率或移动主体的神经活动。近年来,一项技术称为Optimetics.表明,在单一神经元分辨率实时从动物录制神经活动的相当大。致光学工具使用光来控制神经元并记录在遗传修饰的组织中的记录信号,以表达光敏和荧光蛋白。然而,来自大脑的灯光信号的现有技术在其尺寸的幅度下具有缺点,成像在实验神经科学中限制其应用的速度或对比度。
一种称为Light-Spent荧光成像的技术,显示了3D中的脑活动,高速和对比度(克服其他成像技术的多个限制)。在这种技术中,一张薄薄的激光光(光片)通过感兴趣的脑组织区域,脑组织内的荧光活性报告者通过发射显微镜可以检测的荧光信号来响应。
扫描组织中的光片使得高速,高对比度,大脑活动的容积成像。目前,由于必要装置的尺寸,使用与非翻透生物(如小鼠类似)的光纸荧光脑成像。为了用非透明的动物进行实验,在未来,自由移动动物可行,研究人员首先需要小型化许多组件。
一个关键组件小型化是光纸发电机本身,需要插入大脑,因此必须尽可能小,以避免造成过多的脑组织。在一项新的研究中报道神经源性学,来自加州理工学院(美国),多伦多大学(加拿大),大学卫生网络(加拿大),Max Planck Mactructure物理学研究所(德国)和先进的微铸造(新加坡)开发了一个微型光板发生器或光子神经探针,可以植入活动物的大脑。
研究人员使用纳米光电技术来创建超薄硅基光子神经探针,其发射多个可寻址的薄光,其厚度<16微米在自由空间中300微米的传播距离。当从遗传工程化的小鼠中测试脑组织中以在其大脑中表达荧光蛋白的脑组织时,探针允许研究人员大至240μm×490μm的图像区域。此外,图像对比度的水平优于具有称为ePiforegence显微镜的替代成像方法。
研究他的团队工作的重要性,这项研究的领先作者Wesley Sacher说:“这种新的植入光子神经探头技术用于在大脑内产生光纸的技术来避免许多限制在使用光纸荧光成像的约束实验神经科学。我们预测,这种技术将导致光纸显微镜的新变种,用于深脑成像和自由移动动物的行为实验。“
这种变异是一个福音,寻求了解大脑的工作。