人类的大脑如同一个小小的宇宙,包含了百亿级数量的神经元和百万亿级数量的神经突触,其结构和功能上极其复杂而精密的连接,涌现了我们的意识和思想。对于脑科学的研究,人类一直没有停止。今天上午记者从北京大学获悉,该校的跨学科团队成功研发了观测大脑活动的微型显微镜,它的重量仅2.2克,成像质量远超美国脑科学团队研发的微型化宽场显微镜。

北大研制成功脑观测显微镜 重量仅2.2克-玩懂手机网 - 玩懂手机第一手的手机资讯网(www.wdshouji.com)

北大分子医学研究所程和平院士介绍,人类有观察宇宙的大型望远镜,但要理解大脑的奥秘,需要更好的成像技术,用于观察大脑的神经元和神经突触。为此,北大分子医学研究所、信息科学技术学院等多个院系联合军事医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,显微镜成功获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。这一成果论文于5月29日在《自然》杂志在线发表。
据介绍,新一代微型化双光子荧光显微镜体积小,重量只有2.2克,适于佩戴在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上,还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时观测。其横向分辨率达到0.65微米,成像质量远优于目前领域内主导的美国脑科学团队研发的微型化宽场显微镜。
微型显微镜可用于在动物觅食、哺乳、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,长时间观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。专家表示,这项成果将来在临床上有望帮助了解人类大脑活动的变化,小尺寸、高精度的显微镜还可以帮助医生在脑部外科手术过程中实时观察脑神经的活动,开展精准治疗。