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研究人员设计出可改善大脑神经元活动成像的工具

在融合神经科学和电气工程的合作关系中,北卡罗来纳大学(UNC)教堂山分校和北卡罗来纳州(NC)州立大学的研究人员开发了一种新技术,该技术将使神经科学家能够捕获比以前大10倍的大脑图像。 ,帮助他们更好地了解大脑中神经元的行为。

神经系统很复杂。毕竟,任何动物的想法或行为都受其神经系统控制。为了更好地理解复杂的神经系统是如何工作的,研究人员使用了越来越多的复杂工具,使他们能够实际了解正在发生的事情。在某些情况下,神经科学研究者不得不创建全新的工具来推进他们的工作。

电气工程研究人员最终就是这样与一群神经科学家共同撰写了《自然生物技术》论文。

由Jeff Stirman,Ikuko Smith和Spencer Smith组成的UNC Chapel Hill研究小组希望能够研究与小鼠如何处理视觉输入有关的“整体”神经元活动。换句话说,他们希望同时查看多个区域中神经元的活动。

为此,研究人员使用了两光子显微镜对荧光进行成像。在这种情况下,它可以用来查看活动时哪些神经元“点亮”。

问题是传统的双光子显微镜系统一次只能看到大约一平方毫米的脑组织。这使得很难同时捕获不同区域的神经元活动。

这就是迈克尔·库德诺夫(Michael Kudenov)进来的地方。库德诺夫(Kedennov)的专业领域是北卡罗来纳州立大学电气和计算机工程的助理教授。他的工作重点是开发新的仪器和传感器,以改善从生物医学成像到农业研究等所有领域的技术性能。

与UNC研究人员联系后,Kudenov为显微镜设计了一系列新镜头。斯特曼进一步完善了设计,并将其整合到整个双光子成像系统中,使研究人员能够扫描更大范围的大脑。他们可以捕获超过9.5平方毫米的图像,而不是捕获覆盖大脑一平方毫米的图像。

这一进步使他们能够同时扫描广泛分离的神经元种群。

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