中新網(wǎng)深圳3月24日電 (記者 索有為)中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院24日發(fā)布消息稱，中國該院研究團隊開發(fā)出一款重量僅有1.7克的科研開頭戴式顯微鏡，實現(xiàn)了自由活動下小鼠神經(jīng)元活動與血氧代謝的頭戴同步同步高時空分辨成像，為大腦神經(jīng)血管耦合機制探索和腦機接口技術(shù)開發(fā)提供了新思路。式顯實現(xiàn)神經(jīng)相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊《科學(xué)進展》上。微鏡
1.7克頭戴式成像顯微鏡。血管研究團隊供圖該頭戴式顯微鏡成像分辨率達到1.5微米，成像成像速度為0.78赫茲，中國視野范圍為400微米×400微米?？蒲虚_通過系統(tǒng)硬件與算法創(chuàng)新，頭戴同步該顯微鏡可實現(xiàn)大腦血氧代謝成像，式顯實現(xiàn)神經(jīng)并同步記錄神經(jīng)元鈣信號活動。微鏡
小鼠正?；顒优c癲癇發(fā)作時的血管成像結(jié)果和神經(jīng)血管融合圖。研究團隊供圖為驗證該頭戴式顯微鏡，成像研究團隊開展了小鼠自由活動下的中國腦功能和腦疾病成像驗證實驗。他們觀察到在全局缺氧挑戰(zhàn)下、局部軀體感覺刺激下小鼠的神經(jīng)血管調(diào)控情況，展示了該技術(shù)在神經(jīng)血管耦合成像研究中的潛力。
研究團隊還在小鼠癲癇模型中觀察到，癲癇爆發(fā)前低強度高頻神經(jīng)放電導(dǎo)致的血氧消耗與部分血管異常擴張，這種先于癲癇猝發(fā)放電的氧消耗和血管擴張，為癲癇干預(yù)治療提供了潛在的時間窗口。
該院劉成波研究員介紹，下一步，研究人員將在成像技術(shù)方面，繼續(xù)優(yōu)化頭戴式顯微鏡的性能，進一步擴大成像視場，提高成像景深和速度，并探索融合多光子熒光顯微成像等其他模態(tài)，滿足更廣泛的研究需求。在腦機接口應(yīng)用方面，探索頭戴成像技術(shù)應(yīng)用于靈長類動物腦功能信息非侵入讀取，利用神經(jīng)血管耦合機制精準(zhǔn)解析大腦功能活動，為阿爾茨海默病、卒中等腦疾病開發(fā)新的治療策略和干預(yù)措施提供科學(xué)依據(jù)。(完)