1.7克头戴式显微镜实现神经血管同步成像

　　1.7克头戴式显微镜实现神经血管同步成像。 3月21日，来自中国科学院深圳先进技术研究院研究团队的最新成果发表于《科学进展》。他们开发了一款重量仅有1.7克的头戴式成像显微镜，实现了自由活动下小鼠神经元活动与血氧代谢的同步高时空分辨成像，为大脑神经血管耦合机制探索和脑机接口技术开发提供了新思路。深圳先进院为该研究第一单位。

　　 研究团队通过微型化设计，整合共聚焦荧光显微镜和光声显微镜，成功构建了重量仅1.7克的双模态成像探头，可在自由活动小鼠实现高时空分辨率的神经血管同步成像。成像分辨率达到1.5微米，成像速度为0.78赫兹，视野范围为400微米×400微米。通过系统硬件与算法创新，实现了大脑血氧代谢成像，并同步记录神经元钙信号活动。

1.7克头戴式成像显微镜。研究团队供图

小鼠正常活动与癫痫发作时的成像结果和神经血管融合图。研究团队供图

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　　 该项研究首次实现了对自由活动小鼠大脑神经元活动与血液动力学的同步高时空分辨成像，为解析神经血管耦合机制和开发新一代脑机接口技术提供了新思路。论文共同通讯作者、深圳先进院研究员刘成波介绍，未来，研究人员将在两方面推进该研究。在成像技术方面，继续优化头戴式显微镜的性能，进一步扩大成像视场，提高成像景深和速度，并探索融合多光子荧光显微成像等其它模态，满足更广泛的研究需求。在脑机接口应用方面，探索头戴成像技术应用于灵长类动物脑功能信息非侵入读取，利用神经血管耦合机制精准解析大脑功能活动，为阿尔茨海默病、卒中等脑疾病开发新的治疗策略和干预措施提供科学依据。（来源：中国科学报 刁雯蕙）

　　 相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu1153

　　
作者：刘成波等 来源：《科学进展》