記者2月29日獲悉，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和深圳理工大學(xué)（籌）的研究團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)發(fā)出目前世界上最輕的超緊湊頭戴式熒光顯微鏡TINIscope。
僅有0.43克重的TINIscope可用于探索動(dòng)物在感知、認(rèn)知和行為等方面神經(jīng)元級(jí)別的跨腦區(qū)協(xié)調(diào)作用。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。
在該研究中，研究人員采用具備串行輸出功能且尺寸更小的圖像傳感器芯片，最大程度地減少了TINIscope頭戴部分的額外電路功能，并解決了信號(hào)傳輸方面的問(wèn)題。
在光路方面，頭戴式設(shè)備的熒光激發(fā)光路（LED側(cè)）和采集光路（CMOS側(cè)）通常為垂直排列，傳統(tǒng)設(shè)備中尺寸較大的CMOS側(cè)位于豎直方向，但小鼠頭部空間有限，無(wú)法同時(shí)放置4個(gè)設(shè)備。在此次研究中，研究人員改變了TINIscope的光路設(shè)計(jì)，使其更易在頭部排布。
據(jù)悉，TINIscope在安裝時(shí)更易調(diào)節(jié)角度，可實(shí)現(xiàn)最小間距為1.2毫米的兩個(gè)腦區(qū)同步成像，基本實(shí)現(xiàn)任意4個(gè)目標(biāo)腦區(qū)的同步記錄。
在TINIscope的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，研究人員還利用換向裝置和完整實(shí)驗(yàn)采集系統(tǒng)，解決了動(dòng)物在自由活動(dòng)時(shí)的電纜纏繞問(wèn)題。
此外，研究人員對(duì)小鼠4個(gè)海馬亞區(qū)的神經(jīng)元進(jìn)行鈣濃度指示蛋白標(biāo)記，并利用TINIscope進(jìn)行4腦區(qū)同步成像，驗(yàn)證了設(shè)備采集數(shù)據(jù)的可靠性。
定量行為分析表明，佩戴4個(gè)設(shè)備并沒(méi)有對(duì)小鼠的自由活動(dòng)產(chǎn)生明顯影響。研究人員分別在T迷宮和曠場(chǎng)環(huán)境中記錄了小鼠4個(gè)海馬亞區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)約25%的神經(jīng)元亞群具有空間調(diào)制特性。
（記者羅云鵬 通訊員刁雯蕙）