國外媒體報道，近日美國麻省理工學(xué)院和奧地利維也納大學(xué)的研究學(xué)者創(chuàng)造了一個成像系統(tǒng)，能夠揭示活體生物大腦里的神經(jīng)活動。這項技術(shù)首次實現(xiàn)了產(chǎn)生整個大腦的3D動畫，它將幫助科學(xué)家研究神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是如何處理感官信息從而產(chǎn)生行為的。

研究小組利用新的系統(tǒng)同時對秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans ）的每一個神經(jīng)元活動以及斑馬魚幼蟲的整個大腦進行成像，從而提供了神經(jīng)元系統(tǒng)活動更加完整的圖片。

光場顯微鏡下的神經(jīng)活動成像

“觀察大腦里一個神經(jīng)元的活動并不能為你展示大腦是如何處理信息的，你需要知道上一個神經(jīng)元的活動。而為了理解一個特定神經(jīng)元活動的意義，你又必須 知道下一個神經(jīng)元的活動。”美國麻省理工學(xué)院大腦、認知科學(xué)和生物工程學(xué)副教授埃德·博伊登(Ed Boyden)這樣說道。簡言之，如果你想要了解感官信息是如何集合并形成行為的，你必須了解整個大腦的活動。

而最新的這個方法將幫助神經(jīng)科學(xué)家了解更多有關(guān)大腦紊亂的生物學(xué)基礎(chǔ)。“我們并不知道大腦紊亂所涉及的特定細胞集。” 博伊登說道。“調(diào)查整個神經(jīng)系統(tǒng)的活動或可以幫助確定大腦紊亂所涉及的細胞或者網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生治療方法的新觀點。”博伊登帶領(lǐng)的研究小組與維也納大學(xué)的研 究人員合作提出了一種描繪大腦的新方法。

高速3D成像

神經(jīng)元利用名為放電特性(Action Potentials, APs)的電子脈沖可以編碼信息——感官數(shù)據(jù)、情緒狀態(tài)和思想，這種電子脈沖會刺激鈣離子流入每一個細胞。通過注入與鈣結(jié)合時會發(fā)光的熒光蛋白，科學(xué)家們 能夠?qū)⑸窠?jīng)元的發(fā)射可視化。然而，在此之前一直無法實現(xiàn)對這些神經(jīng)元活動進行高速的大范圍3D成像。