據(jù)當(dāng)?shù)貢r間7日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的論文，麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究小組開發(fā)出一種雙光子成像顯微鏡的改進(jìn)版本，它可以讓科學(xué)家更快地獲得大腦內(nèi)血管和單個神經(jīng)元等結(jié)構(gòu)的高分辨率圖像。新技術(shù)或可促進(jìn)生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)的研究。

　　研究人員經(jīng)常使用雙光子顯微鏡制作大腦等組織的高分辨率3D圖像。該顯微鏡的工作原理是將一束強(qiáng)烈的近紅外線照射到組織樣本中的一個點上，在強(qiáng)度最高的焦點誘導(dǎo)兩個光子同時吸收。這種長波長、低能量的光可深入組織而不損壞組織，從而在表面以下成像。然而，這種成像技術(shù)不易掃描大腦等組織深處，且很耗時。

　　為改進(jìn)成像技術(shù)，研究團(tuán)隊的目標(biāo)是，在保持逐點掃描組織的像素進(jìn)行高清成像時，又可一次性實現(xiàn)對一個大的組織樣本快速成像。

　　此次，研究人員使用一種廣視角顯微鏡，在改變光的振幅后，使一面光照射到組織上，這樣就可在不同的時間打開或關(guān)閉每個像素。當(dāng)一些像素被點亮，而附近的像素保持黯淡時，研究人員就能檢測到一些因組織散射光線而形成的圖像。通過計算機(jī)算法對每個像素進(jìn)行重建，研究人員就可獲得更多關(guān)于圖像的信息。

　　使用這項技術(shù)，研究人員證明，他們可以在肌肉和腎臟組織切片中實現(xiàn)約200微米尺度的成像，在老鼠的大腦中實現(xiàn)約300微米的成像。

　　“老鼠大腦中的血管成像可能對了解更多關(guān)于阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾病如何影響血液流動特別有用。”研究作者之一、麻省理工學(xué)院研究者穆拉特·耶爾德勒姆說，“這大約是此前成像技術(shù)所能達(dá)到組織深度的兩倍。這項技術(shù)比傳統(tǒng)雙光子顯微鏡成像快100到1000倍�！�

　　耶爾德勒姆還表示，所有關(guān)于血流或血管結(jié)構(gòu)形態(tài)的研究都是基于雙光子或三光子點掃描系統(tǒng)，通過使用這項新技術(shù)，我們可以真正對血流和血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行高速大范圍成像，從而更好地了解血流的變化。

　　該技術(shù)還可以通過添加電壓敏感的熒光染料或熒光鈣探針來測量神經(jīng)元活動，也可用于分析腫瘤等其他類型的組織，如幫助確定腫瘤的邊緣。（實習(xí)記者 張佳欣）

　　總編輯圈點

　　大腦這個器官，我們現(xiàn)在對其依然不能說“了解”二字。那要如何去理解大腦神經(jīng)科學(xué)的核心呢？解答這個問題，就需要在更高時空分辨率上捕捉血管血流以及大量神經(jīng)元活動動態(tài)變化的工具。近年來，科學(xué)家們一直致力于開發(fā)更強(qiáng)大更快速的成像方法，大幅度提高了靈敏度和分辨率，其最終是為了理解認(rèn)知和行為過程的發(fā)展，進(jìn)而找到阿爾茨海默癥、帕金森等病癥的治療方法。