科羅拉多大學安舒茨醫(yī)學校區(qū)的神經(jīng)學家和生物工程師與博爾德的科學家小組發(fā)明了一種深入大腦內(nèi)部的微型光纖顯微鏡。研究發(fā)表在光學快報上，談到了顯微鏡的各種細節(jié)。
“現(xiàn)今的顯微鏡只能穿透大腦一毫米但是我們想要看到更深的層次，”迭戈雷斯特雷波教授說，該論文的作者之一，安舒茨神經(jīng)科學中心主任。“你可以操縱這個鏡頭雖然大多數(shù)部件是固定的。這意味著可以看到大腦內(nèi)神經(jīng)元的狀態(tài)。”
激光掃描顯微鏡，將進一步利用光導纖維和微小的電潤濕鏡頭完善原型。與其他小聚焦鏡頭相比，它的速度非常快。這表明關(guān)注活體組織非常可靠。同時，鏡頭可以快速改變焦點通過在兩種不同的液體改變電流，實際上是改變透鏡的曲率。
直徑約半英寸，顯微鏡可以直接安裝到老鼠顱內(nèi)。光纖線將讓動物自由移動，同時科學家們了解它的大腦和監(jiān)控對特定刺激的反應。這意味著部分如杏仁核的大腦，幾乎已經(jīng)脫離了顯微鏡，很快就會出現(xiàn)在實時、高分辨率的3D圖像中。
“用光學方法來刺激和記錄神經(jīng)元是神經(jīng)科學研究的未來方向，”巴里斯說，“但大多數(shù)研究人員適應現(xiàn)有大型顯微鏡做圖像時限制老鼠的運動，這樣很難建立與運動問題。解決方案是將顯微鏡放在老鼠身上，而不是把老鼠放在顯微鏡上。”
艾米麗·吉布森，生物工程助理教授，說顯微鏡打開一個全新的科學世界。“我們現(xiàn)在可以測量更多神經(jīng)元的范圍和樣本。例如，我們可以同時拍攝100個神經(jīng)元，而過去我們只能拍攝10個。”
所有的這一切有可能應用于人類。“能夠看到表面下的大腦提供了新的、強大的方式來研究大腦功能，“雷斯特雷波說。“這將幫助我們理解大腦疾病和制定新的治療方法。”
其他可能性包括針對特定的腦疾病篩選藥物，神經(jīng)外科醫(yī)生針對治療帕金森病拍攝大腦特定區(qū)域，開展光學定位腦部腫瘤活體診斷，研究神經(jīng)損傷和假肢控制之間的聯(lián)系。
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