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神经科学研究填“利器”!世界上最轻的头戴式荧光显微镜出炉,仅0.43克

 仪器仪表观察

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中国科学家开发出世界上最轻的头戴式荧光显微镜TINIscope,用于在自由活动的小鼠上同步成像四个海马亚区的神经元钙活动。这一创新设备重量仅0.43克,可实现最小间距为1.2毫米的两个脑区的同步成像,通过优化光学、电子学和机械设计实现。

传统的头戴式设备重量大约为2克,在小鼠等小动物头上植入4个设备会因为较大负重而影响其正常自由活动。研究人员注意到传统设备使用的图像传感器(CMOS)输出并行信号,然后通过序列化器芯片将其转换为串行信号,再由同轴电缆传输到数据采集板(DAQ)。其中序列化器芯片及其相关电学元件占据了很大一部分重量。

在TINIscope的设计中,研究人员采用了具备串行输出功能且尺寸更小的CMOS芯片,取消了序列化器芯片的使用,最大化减少了头戴部分的额外电路功能。

TINIscope为神经科学家提供了一种新手段,以探索动物感知、认知和行为等方面的神经元协调作用。

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回复仪器仪表观察:研究中新的探针是研究神经血管耦合的理想选择,因为它有望同时捕捉到神经元和血管网络的动态变化。
回复仪器仪表观察:通过定量行为分析,佩戴4个设备并没有对小鼠的自由活动产生明显影响。研究人员分别在T迷宫和旷场环境中记录了小鼠4个海马亚区的神经元活动,发现约25%的神经元亚群具有空间调制特性。此外,研究人员还验证了设备采集的数据的可靠性。

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