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北京大学团队成功实现小鼠大脑深部成像，在多光子显微技术上取得新突破。
一只老鼠戴着北京大学研制的三光子显微镜探索周围环境。图片来源：新华社
根据2 月 24 日发表在《自然方法》杂志上的研究，该显微镜仅重 2.17 克，已获得自由活动小鼠大脑皮层和海马神经元的稳定图像，这是一种有望揭开未来人类大脑之谜的方法。
由北京大学中国国家生物医学影像中心主任程和平领导的团队多年来一直致力于该设备的开发。
他们在2017年创造了**台重达2.2克的微型双光子显微镜，获得了小鼠大脑皮层神经元（neurons）和突触（synapses）活动自由移动时的动态图像。
经过多年的研发，团队将双光子显微镜升级，将像场扩大了7.8倍，能够捕捉到皮层神经元功能信号的三维图像。新的三光子显微镜比以前的微型多光子显微镜具有更大的成像深度。
它能够穿透自由活动的小鼠的整个大脑皮层和胼胝体（大脑皮层下方的一束粗大的神经），捕获深度达 1.2 毫米的海马体中的钙活动，这对全球神经科学家来说是一项重大挑战。
钙活性是神经元活动的指标，可以与荧光分子结合监测。然而，脑组织中的光散射，尤其是皮质下胼胝体，阻止了荧光深入穿透，从而限制了图像深度。
三光子显微镜图像显示了小鼠大脑深处的皮质和海马体，绿色斑点显示神经元的荧光钙信号。
海马体位于大脑皮层和胼胝体下方。据北京大学团队成员赵春珠介绍，世界上以前的微型多光子显微镜无法在不侵入的情况下对它们进行成像。
程氏团队研制的三光子显微镜，凭借其创新的光学配置，*大限度地提高了散射荧光的收集效率，成功实现了小鼠大脑深部成像。
研究表明，该显微镜具有光毒性低的附加优势，在长时间观察神经元活动时不会引起荧光漂白或过早老化。
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