[简讯]北大成功研制观测大脑活动的微型显微镜 仅重2.2克 成果论文发表在《自然》杂志

神外前沿讯，综合相关媒体报道，5月31日，北京大学举行专题新闻发布会，宣布北京大学联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队，成功研制出新一代微型化双光子荧光显微镜。这一微型显微镜重量仅为2.2克，可以佩戴在小鼠头部获取小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像，在国际上被认为是该科研领域实现的重大突破。这一成果论文于5月29日在《自然》杂志在线发表。

北京大学分子医学研究所教授程和平院士介绍说，新一代微型化双光子荧光显微镜适于佩戴在小动物头部颅窗上，实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上，还有望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。“这种成像技术改变了在自由活动的动物中观察细胞和亚细胞结构的方式，可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下，或者在学习前、学习中和学习后，长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。”

新一代微型化双光子荧光显微镜相比单光子激发、双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势，其横向分辨率达到0.65微米，成像质量与商品化大型台式双光子荧光显微镜可相媲美。

此外，新一代微型化双光子荧光显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术，成像帧频已达40赫兹（256×256像素），同时具备多区域随机扫描和每秒1万线的线扫描能力；采用自主设计可传导920纳米飞秒激光的光子晶体光纤，该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动的荧光探针的有效利用；采用柔性光纤束进行荧光信号的接收，解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而受到干扰的难题。

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