記者2月29日獲悉，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院和深圳理工大學(xué)（籌）的研究團隊合作，開發(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可用于探索動物在感知、認(rèn)知和行為等方面神經(jīng)元級別的跨腦區(qū)協(xié)調(diào)作用。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《國家科學(xué)評論》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，并解決了信號傳輸方面的問題。
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，無法同時放置4個設(shè)備。在此次研究中，研究人員改變了TINIscope的光路設(shè)計，使其更易在頭部排布。
據(jù)悉，TINIscope在安裝時更易調(diào)節(jié)角度，可實現(xiàn)最小間距為1.2毫米的兩個腦區(qū)同步成像，基本實現(xiàn)任意4個目標(biāo)腦區(qū)的同步記錄。
在TINIscope的開發(fā)過程中，研究人員還利用換向裝置和完整實驗采集系統(tǒng)，解決了動物在自由活動時的電纜纏繞問題。
此外，研究人員對小鼠4個海馬亞區(qū)的神經(jīng)元進行鈣濃度指示蛋白標(biāo)記，并利用TINIscope進行4腦區(qū)同步成像，驗證了設(shè)備采集數(shù)據(jù)的可靠性。
定量行為分析表明，佩戴4個設(shè)備并沒有對小鼠的自由活動產(chǎn)生明顯影響。研究人員分別在T迷宮和曠場環(huán)境中記錄了小鼠4個海馬亞區(qū)的神經(jīng)元活動，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）