揭示了大脑的内部运作

哺乳动物的大脑是身体中最复杂的器官，能够同时处理数以千计的刺激来分析模式，预测变化和产生高度测量的行动。大脑是如何在不到一秒的时间内完成这一切的，这在很大程度上仍是个未知数。

能够从单个神经元水平探测大脑的植入物还没有被广泛用于研究人员。研究神经元活动而身体在日常活动中则更加困难，因为监测设备通常需要电线将研究参与者与控制站连接起来。

亚利桑那大学、乔治华盛顿大学和西北大学的研究人员已经发明了一种超小型、无线、无电池的电池设备它利用光来记录单个神经元，这样神经科学家就可以看到大脑是如何工作的。该技术详细介绍在研究中美国国家科学院院刊。

“作为生物医学工程师，我们正在与神经科学领域的合作者合作，改进工具来更好地理解大脑，特别是当我们在周围的世界中行走时，这些构成大脑的单个神经元是如何相互作用的，”亚利桑那大学的首席研究作者Alex Burton说生物医学工程博士研究生，古特鲁夫实验室成员。

这个过程首先涉及到用一种染料给选定的神经元着色，这种染料的亮度会根据神经元的活动而变化。然后，装置将光照射到染料上，使神经元“可见的生化过程。该设备使用一根比人类头发略宽的探针来捕捉这些变化，然后直接读出神经元的活动，并将信息无线传输给研究人员。

伯顿说:“这个设备比一个M&M巧克力豆还小，重量只有它的二十分之一。”

该设备可以很小，甚至像一张纸一样灵活，因为它不需要电池。它通过装置上的微型天线从外部振荡磁场中收集能量。这使得研究人员可以在不使用限制性设备的情况下研究大脑活动，并为神经科学家提供了一个平台，以深入了解大脑活动的基础机制大脑。

“在创建该设备时，我们使用的材料和方法都很容易获得，并且足够便宜，从而能够大规模地使用该工具科学界该研究的高级作者菲利普·古特鲁夫(Philipp Gutruf)说。他领导着古特鲁夫实验室，是生物医学工程助理教授，也是该校生物第五研究所的成员。“我们希望这项技术能够在治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病方面有所作为，并阐明疼痛、成瘾和抑郁等生物机制。”

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