康奈爾大學的研究人員公布了一種先進的成像技術，能夠以單細胞分辨率對大腦活動進行前所未有的深度和廣域可視化。這種名為 DEEPscope 的創(chuàng)新顯微鏡結合了雙光子和三光子顯微鏡技術，可以捕捉以前無法獲得的大規(guī)模神經(jīng)活動和結構細節(jié)。

傳統(tǒng)多光子顯微鏡是深層組織成像的基礎，但在成像深度和視野方面面臨重大限制，尤其是在大腦等散射性較高的生物組織中。為了防止熱損傷，成像深度通常會以視野呈指數(shù)級縮小為代價來增加，這使得觀察大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡變得具有挑戰(zhàn)性。DEEPscope 通過集成一系列新技術解決了這些限制，使研究人員能夠以前所未有的深度可視化廣泛的大腦區(qū)域。

這一進步的關鍵在于 DEEPscope 的自適應激發(fā)系統(tǒng)和多焦點多邊形掃描方案，它們能夠高效生成熒光，實現(xiàn)大視野成像。這些創(chuàng)新技術能夠實現(xiàn) 3.23 x 3.23 平方毫米視野的高分辨率成像，成像速度足以捕捉小鼠大腦最深層皮層的神經(jīng)元活動。

同時進行雙光子和三光子成像的能力進一步增強了系統(tǒng)的多功能性，可以對淺層和深層區(qū)域進行詳細探索。

在發(fā)表于eLight雜志的研究中，研究人員展示了 DEEPscope 以單細胞分辨率對整個皮質柱和皮質下結構進行成像的能力。他們成功記錄了轉基因小鼠深層大腦區(qū)域的神經(jīng)元活動，觀察到淺層和深層皮質層中的 4,500 多個神經(jīng)元。

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