微型植入工具，用于脑活动的光纸张成像

神经科学家需要能够记录和量化活体大脑功能活动的工具。传统上，研究人员使用功能磁共振成像等技术，但这种方法不能记录高空间分辨率或运动对象的神经活动。近年来，一项名为光遗传学的技术在以单神经元分辨率实时记录动物神经活动方面取得了相当大的成功。光遗传学工具利用光来控制神经元，并记录组织中的信号，这些组织经过基因修饰，可以表达光敏和荧光蛋白。然而，现有的大脑光信号成像技术在尺寸、成像速度或对比度方面存在缺陷，这限制了它们在实验性神经科学中的应用。

一种名为Light-Spent荧光成像的技术显示了成像的承诺脑活动在3D中具有高速度和对比度(克服其他成像技术的多种限制)。在这种技术中，一层薄薄的镭射光被定向穿过感兴趣的脑组织区域，脑组织中的荧光活动报告者通过发射显微镜可以检测到的荧光信号作出反应。扫描组织中的光片可以对大脑活动进行高速、高对比度的体积成像。

目前，使用非透明生物(如老鼠)的光片荧光脑成像是困难的，因为必要的设备的大小。要想用不透明的动物做实验，以及在未来让自由移动的动物成为可能，研究人员首先需要将许多组件小型化。

小型化的一个关键部件是光片发电机本身，它需要插入大脑，因此必须尽可能小，以避免取代太多的大脑组织。在一项新的研究报告神经源性学, an international team of researchers from the California Institute of Technology (U.S.), University of Toronto (Canada), University Health Network (Canada), the Max Planck Institute of Microstructure Physics (Germany), and Advanced Micro Foundry (Singapore) developed a miniature light-sheet generator, or a photonic neural probe, that can be implanted into a living animal's brain.

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，厚度<16微米在自由空间中的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时，探针允许研究人员大至240μm×490μm的图像区域。此外，图像对比水平优于具有称为ePiforEcence显微镜的替代成像方法。

该研究的主要作者Wesley Sacher在描述他的团队工作的重要性时说:“这种新的在大脑内产生光片的可植入式光子神经探针技术，绕过了许多限制在实验性神经科学中使用光片荧光成像的限制。我们预测这项技术将导致新的变种光-平板显微镜用于大脑深部成像和自由移动动物的行为实验。”

这种变异是一个福音对神经科学家寻求理解的工作大脑。

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