北京大学5月31日在京宣布,该校多个研究单位联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,近期成功研制出新一代微型化双光子荧光显微镜。这是我国科学家首次在自由行动中的哺乳动物的学习和记忆发生过程中记录其神经活动。
人脑包含了百亿级神经元和百万亿级的神经突触,其结构和功能上极其复杂精密的连接,涌现出意识和思想。目前各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中,如何整合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的活动和个体行为信息是亟待解决的关键挑战。
北大分子医学研究所程和平院士介绍,新研制的显微镜体积小,重仅2.2克,适于佩戴在小动物头部,可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程观测。
研究团队主要成员、北大分子医学研究所研究员陈良怡说,给小鼠戴上这一显微镜后,研究团队经多次实验获取了小鼠在觅食、打斗、嬉戏等自由行为中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。
精神卫生专家、北京大学第六医院院长陆林说,过去人们大部分是在静止状态下了解大脑,通过这项新技术,就有可能从动物的实验来了解人类活体状态下大脑的功能,将来也可能在临床上了解人在活动时大脑的功能状况和细微机构的变化。“这对将来了解大脑或治疗一些目前还不能确定病灶的大脑的疾病非常有帮助。”/新华社