10 月 28 日消息，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心開發(fā)了新型三維光場顯微成像技術(shù)，提升了神經(jīng)元電壓光學(xué)成像的通量，使在清醒動物中進(jìn)行三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能聯(lián)接分析成為可能。

這一技術(shù)能夠?qū)π∈竽X三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)百神經(jīng)元的膜電位進(jìn)行高速同步記錄，為解析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理機(jī)制提供了新工具。

▲ 三維光場電壓成像顯微鏡示意圖和小鼠腦三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電壓成像示例圖

為了驗(yàn)證電壓成像獲取的信號真實(shí)可靠，該團(tuán)隊(duì)記錄了清醒小鼠初級視皮層中數(shù)百個(gè)神經(jīng)元對光柵視覺刺激的反應(yīng)特性。通過對神經(jīng)元動作電位發(fā)放情況的統(tǒng)計(jì)，電壓成像鑒別出具有不同方向選擇性的神經(jīng)元，而這些具有調(diào)諧特征的神經(jīng)元占比與該區(qū)域已知的神經(jīng)元特性相符。

該團(tuán)隊(duì)對數(shù)百個(gè)神經(jīng)元構(gòu)成的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了功能連接分析。研究發(fā)現(xiàn)，與膜片鉗記錄相比，電壓成像可在清醒動物中開展，且通量提高約 100 倍。這一技術(shù)為電壓成像技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，并為神經(jīng)科學(xué)研究提供了新工具。

相關(guān)論文發(fā)表于《自然-方法》（Nature Methods）