光学脑机接口研究
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我国科学家研制出多色微型化双光子显微镜 对大脑进行“彩色直播”(探一线)
Ren Min Ri Bao· 2025-11-28 22:07
你了解大脑吗?作为自然界最复杂的系统之一,大脑由数百亿神经元与数百万亿神经突触协同运作。如 何在生物体自然的行为状态下,实现对大脑深处的清晰观测,一直是脑科学研究的难题。 除了多色成像,这款显微镜还在两个关键性能上实现突破:其一,通过精密光学设计,成像深度超过 850微米,是此前微型化双光子技术的3倍,可透视小鼠大脑皮层深层结构;其二,设计3款可快速切换 的齐焦物镜,30秒即可完成"广角全景"与"精微特写"的切换,满足跨尺度研究需求。 "国际上从2001年就开始研发类似技术,但此前一直未实现广泛应用。"吴润龙介绍,我国团队不仅突破 了光纤与光学设计技术,还实现了全链条国产化。目前,该技术已成功转化,出口至多个国家。 谈及下一步研究计划,吴润龙表示,团队已有明确方向:一方面融合光遗传技术,实现"读""写"闭环 ——不仅能"读取"神经元电活动,还能通过光刺激"操控"特定神经元,比如让静止的小鼠启动运动,或 让运动中的小鼠停止,为光学脑机接口研究奠定基础;另一方面,将成像速度从每秒10—20赫兹提升至 千赫兹,实现大脑电活动的实时"影像记录"。 2014年,程和平院士牵头启动国家重大仪器专项"超高时空分辨微型化双光 ...