中国成功研制新型显微镜记录自由行动中哺乳动物神经活动

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新华社北京5月31日电(记者魏)5月31日，北京大学在北京宣布，该大学的几个研究单位与中国人民解放军军事医学科学院联合组建了一支跨学科团队。经过三年多的共同努力，新一代小型化双光子荧光显微镜最近已经研制成功。这是中国科学家首次记录自由活动的哺乳动物在学习和记忆发展过程中的神经活动。

据报道，人脑包含数百亿个神经元和数百亿个突触。它的结构和功能极其复杂和精确，意识和思想出现了。目前，各国脑科学项目的一个核心方向是建立用于分析大脑连接图和功能动态图的研究工具。其中，如何将微观神经元和突触活动与整个大脑活动和个体行为信息结合起来是一个亟待解决的关键挑战。

“为了理解大脑的奥秘，我们特别需要一种新的成像技术，它可以看到自由活动的动物的单个神经元和单个信息处理单元的精确而动态的变化。”北京大学分子医学研究所的程和平院士介绍说，新研制的显微镜体积小，仅重2.2克。它适合戴在小动物的头上，可以实时记录数十个神经元和数千个突触的动态信号。在大型动物中，也期望用多个探头和多个颅窗实现对不同大脑区域的长期观察。

该研究小组的主要成员、北京大学分子医学研究所研究员陈表示，戴上这款显微镜后，研究小组获得了清晰稳定的觅食、打斗和嬉戏等自由行为过程中大脑神经元和突触的图像。

“这是我们第一次观察到处于自由状态的老鼠‘如何思考’。”据陈介绍，过去小鼠只能在固定条件下做一些成像实验，这不仅限制了小鼠的行为，也限制了研究领域。“通过这种新的显微镜，我们可以对自由活动的哺乳动物的神经活动进行更精确的研究。”

“从任何标准来看，这种显微镜都是一项重大的技术发明，它将改变我们观察自由活动动物细胞和亚细胞结构的方式。”美国著名神经学家阿尔辛诺·席尔瓦教授评论道。

心理健康专家、北京大学第六医院院长卢琳说，过去，大多数人都知道大脑处于静止状态。通过这项新技术，有可能通过动物实验了解人类在生活状态下的脑功能，也有可能了解未来临床实践中的脑功能和细微机构的变化。“这对于了解大脑或者治疗一些还不能确定的脑部疾病非常有帮助。”

据了解，这项新技术是国家重大科研仪器开发项目的成果。最近，它已经在国际科学杂志《自然方法论》上发表，并申请了许多专利。

来源：搜狐微门户