新型显微镜可以窥探生物大脑神经元活动
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未来学家伊恩·皮尔森博士写了一篇博客，预测有一天人类会将他们的大脑与机器人合并。(iStock)
并非每天都有科学家发明一种全新的显微镜，但这正是德国研究人员通过一个新项目取得的成果。NeuBtracker是 Helmholtz Zentrum Mnchen、慕尼黑工业大学、核医学系和慕尼黑生物工程学院之间的合作，是一种开源显微镜，可以让人们观察斑马鱼幼虫大脑中的神经元活动，而不会影响它的行为。
这对于想要更好地了解大脑的科学家来说是令人兴奋的，因为它可以观察神经元的行为方式，同时跟踪自然行为。结果可能对从建造更多类似大脑的计算机到测试药物的所有事情产生严重影响。
NeuBtracker 通过同步两个摄像头来工作，Helmholtz Zentrum Mnchen 的教授Gil Westmeyer告诉 Digital Trends。观察幼虫自由游动的整个场地，测量幼虫的位置、速度、速度以及尾鳍运动；另一个摄像头保持在斑马鱼大脑的中心，并提供了显示大脑活动的荧光信号的放大视图。荧光相机对大脑的这种跟踪是通过电流镜系统实现的，该系统从第一台相机获取有关幼虫位置和可能游泳方向的信息。重要的是，NeuBtracker 无需移动载物台、物镜或光束即可工作，这可能会被幼虫感知并扰乱它们的自然行为。
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因为斑马鱼是脊椎动物，它们与人类的身体结构具有共同的重要特征，尽管它们的神经元回路比我们的要简单得多。这让研究人员有机会了解特定刺激组是如何通过幼虫大脑中的某些神经元网络转化为行为的。这些可用于提取有关哪些网络架构和网络活动模式可以支持不同类型的计算的原则。
安东内拉·劳里博士
Westmeyer 继续说，我们希望开源仪器 NeuBtracker 将被世界上的其他实验室应用、调整和改进，通过在完整的生物体中实现整个神经系统的同时神经和行为成像来研究这些基础研究问题。NeuBtracker 授权的另一项更应用的研究是同时筛选药理化合物对行为和大脑活动的综合影响。由于斑马鱼幼虫在水中游泳，因此这种筛选可以非常有效地进行，并且可以提供重要的过滤器和初步假设，这些化合物可能具有所需的神经活性作用，可以进一步测试用于未来的医学应用。