近日，中国科学院脑科学与智能技 术卓 越创新中 心 （神 经科 学 研究 所）、 上 海 脑科 学 与类 脑 研究 中心 、神 经 科 学 国 家重 点 实验 室 研究 员王 凯 研 究 组完 成 了题 为 《共 聚 焦光 场显 微 镜对 小 鼠 和 斑马 鱼 大脑 快 速 体成 像》 的 研 究论 文 。该研 究 发 展了 一 种新 型 体 成 像技 术 ： 共 聚 焦 光 场 显 微 镜（Confocallight field microscopy），可 以对 活 体 动 物 深 部脑 组 织中 神 经和 血管 网 络 进 行 快速大范围体成像。 研 究 团 队 在 不 同 动 物 样 品上测 试 了共聚焦光场显微镜的成 像能力。
研 究 人 员 对 包 埋 的 活 体 斑 马 鱼 幼鱼进行全脑钙成像，对比共聚焦和传统 光场显微镜的成像结果，发现加入 光学 切片能力后，图像分辨率和信号噪声比 提高，可以检测到更多较弱的钙活动。研 究 团队 进 一步 将 共 聚焦 光 场显 微 镜 和高速三维追踪系统结合，对自由行为 的斑马鱼幼鱼进行全脑钙成像。受益于 更高的分辨率和灵敏度，可以识别出斑马 鱼 幼鱼 在 捕食 草 履虫 过 程 中 单 个 神经元的钙离子活动的变化。
研 究 人 员 验 证 了 共 聚 焦 光 场 显 微 镜 对 小鼠 大 脑的 成 像 效 果 ，对 清 醒 小 鼠 的 视皮 层 进行 钙 成 像 ，可以同 时 记 录 近 千个 神 经元 的 活动 ，且 连 续 5 小 时以上稳定记录 超过 10 万帧，没有明 显 的 光漂 白 。研究 人 员 进 一 步 尝 试使 用 共 聚焦 光 场显 微 镜对 鼠 脑 中 的 血 细 胞 进 行成 像 ，相 比 之 前 的 传 统 成 像 方 法，通量提高了百余倍。 研 究 团 队 在 自 由 行 为 的 斑 马 鱼 幼鱼 和 小鼠 大 脑上 证 明了 共 聚 焦 光 场 显 微 镜 有更 高 的分 辨 率 和 灵 敏 度，为 研 究 大 范围神经网 络 和 血管 网 络 的 功能提 供 了新的工 具。 同 时 ，该 技 术 不 仅 适 用 脑组 织 的 成像 ，还可以 根 据 所 需 成 像 的 样 品 种 类 灵 活 调 整 分 辨 率 、成 像 范 围和 速 度，应 用 在 其 他 厚 组 织 的 快 速 动态 成 像 中。
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