神经学家阐明了自由活动的老鼠大脑皮层深处的脑细胞是如何运作的

大脑是如何产生行为的?当动物可以自由地以自己选择的任何方式与环境互动时，研究行为过程中的大脑是最有价值的。这需要一种小型的头戴式设备，它可以连接到动物的大脑，但不能干扰动物的行为。

“我们对行为自由的动物如何利用视觉来做出决定感兴趣日常生活，以及许多大脑细胞那些被认为参与这一过程的细胞位于大脑深处视觉皮层我们制造了一种非常轻便的头戴显微镜，可以测量这些神经元的活动，但不会干扰动物的行为。我们已经朝着最终成像迈出了一大步大脑的活动位于德国波恩的马克斯·普朗克行为神经生物学研究所(MPINB)的行为和大脑组织部门主任杰森·克尔说:“在动物进行自然的基于视觉的行为的皮层深处。”

在今天发表于自然方法在美国，MPINB的研究人员开发了一种微型2克三光子激发显微镜，创造了许多第一。现在第一次有可能成像了神经活动在所有皮质层的单细胞水平上，而不必干扰动物的行为，这是通过远程聚焦机制实现的。它的模块化设计还提供了一个高分辨率的配置，允许从神经元体和树突的功能记录。

另一个重要的特点是，由于一个改进的探测器系统，显微镜可以在完全照明的条件下使用。“我们的新型微型显微镜对环境光的稳健性使我们能够在动物拥有全部感官的情况下对大脑活动进行成像。我们现在可以研究视觉引导的自然行为，比如捕猎猎物和躲避捕食者，”该研究的第一作者亚历山大·克利乌奇尼科夫说。

为了确认新型微型三光子显微镜的范围和稳定性，研究小组在小鼠自由探索竞技场时，从皮层深层4层(L4)和6层(L6)进行成像。结果表明，L4和L6神经元会根据环境光线进行不同的调节。

由于显微镜可以很容易地再次安装在完全相同的位置，因此可以在几天的后续会议中对相同的神经元群进行成像。这开启了监测大脑活动变化的可能性，例如当动物在学习时。