世界最小超緊湊熒光顯微鏡TINIscope助全腦區動物協同

2 月 29 日，《中國科學報》發布研究報告指出，由中國科學技術大學、中國科學院深圳先進技術研究院共同研發的超緊湊頭戴式熒光顯微鏡 TINIscope，重量僅有 0.43 克，成功應用在小鼠活體上，同步觀察了 4 個海馬亞區神經元鈣活動。

這項突破性的科研成果為神經科學家提供了一種前沿的研究方法，有助于深入理解動物感知、認知和行為過程中的神經元級跨腦區協同作用。研究結果已發至《國家科學評論》期刊。

研究表明，跨皮質和皮質下區域的神經元活動同步成像對于深入了解行為回路級神經機制至關重要。此前，微型頭戴式顯微鏡已實現對自由活動動物的鈣成像，但受限于設備體積和重量過大，同時在小鼠大腦中植入多臺顯微鏡尚面臨挑戰。

為此，研究團隊研制出TINIscope。這款顯微鏡優化了電子與光機械設計，精密集成神經元成像功能，入微至 0.43 克的輕量級設計使其具備同步觀測小鼠四個大腦區域行為相關活動的能力。

借助 TINIscope，研究人員在四個海馬亞區域中記錄了超過 1000 個神經元信息，揭示了跨區域的并發活動模式。此外，他們還成功融合其他實驗操作手段，如光遺傳學、電刺激及局部場電位記錄技術等，構建了多元模式實驗設計。

總的來說，作為深入研究不受約束行為背后全腦區域間協調模式的利器，TINIscope 的問世無疑為相關領域的發展提供了有力支持。