在测量大脑活动时，科学家拥有可以精确观察一小部分大脑(小于一立方毫米)或模糊较大区域的工具。现在，洛克菲勒大学的研究人员描述了一种结合了两全其美的新技术-它捕获了小鼠大脑中全球活动的详细快照。

研究作者尼可拉斯·雷尼尔(Nicolas Renier)说：“我们想开发一种技术，该技术可以向您显示单个神经元精确的活动水平，但可以显示整个大脑的活动水平。” ，大脑发育与修复实验室教授，洛克菲勒大学校长。

Cell中描述的新方法可以在特定时间拍摄大脑中所有活动神经元的照片。Tessier-Lavigne说，老鼠的大脑包含数千万个神经元，一个典型的图像描绘了大约一百万个神经元的活动。“这项技术的目的是加速我们对大脑工作原理的理解。”

使大脑透明

Tessier-Lavigne实验室的研究生Eliza Adams说：“由于技术的性质，我们无法直观地观察随时间变化的实时大脑活动-我们只能看到在拍摄快照的特定时间活跃的神经元。”该研究的作者。“但是，我们在这种权衡中获得的是对大脑中大多数神经元的全面了解，以及以健壮且无偏见的方式在快照之间比较这些活动神经元种群的能力。”

该工具的工作原理如下：研究人员将鼠标置于会引起大脑活动改变的情况下，例如服用抗精神病药，在探索时将胡须刷在物体上，以及给幼崽做父母，然后在暂停后进行测量。Renier解释说，暂停很重要，因为该技术通过将神经元基因翻译成蛋白质来间接测量神经元活动，大约需要30分钟。

然后，研究人员根据Tessier-Lavigne实验室的博士后研究员Zhuhao Wu开发的名为iDISCO协议的改进版本，对大脑进行处理，并使用光片显微镜对其进行可视化，从而拍摄出3D中所有活跃的神经元。

为了确定活动神经元在大脑中的位置，洛克菲勒物理与生物学研究中心的研究员克里斯托夫·科斯特(Christoph Kirst)开发了检测活动神经元并自动将快照映射到小鼠大脑3D图集的软件。由艾伦大脑研究所(Allen Brain Institute)提供。

雷尼尔说，尽管每个大脑活动快照通常都包含大约一百万个活跃神经元，但如果研究人员将一个快照与另一个快照进行比较，他们可以相对快速地筛选大量数据。通过消除两个图像中活跃的神经元，研究人员只剩下每个特定的神经元，从而使他们能够适应每个状态的独特之处。