新型显微镜可实现深度和广度的神经成像

康奈尔大学的研究人员公布了一种先进的成像技术，能够以单细胞分辨率对大脑活动进行前所未有的深度和广域可视化。这种名为 DEEPscope 的创新显微镜结合了双光子和三光子显微镜技术，可以捕捉以前无法获得的大规模神经活动和结构细节。

传统多光子显微镜是深层组织成像的基础，但在成像深度和视野方面面临重大限制，尤其是在大脑等散射性较高的生物组织中。为了防止热损伤，成像深度通常会以视野呈指数级缩小为代价来增加，这使得观察大规模神经网络变得具有挑战性。DEEPscope 通过集成一系列新技术解决了这些限制，使研究人员能够以前所未有的深度可视化广泛的大脑区域。

这一进步的关键在于 DEEPscope 的自适应激发系统和多焦点多边形扫描方案，它们能够高效生成荧光，实现大视野成像。这些创新技术能够实现 3.23 x 3.23 平方毫米视野的高分辨率成像，成像速度足以捕捉小鼠大脑最深层皮层的神经元活动。

同时进行双光子和三光子成像的能力进一步增强了系统的多功能性，可以对浅层和深层区域进行详细探索。

在发表于eLight杂志的研究中，研究人员展示了 DEEPscope 以单细胞分辨率对整个皮质柱和皮质下结构进行成像的能力。他们成功记录了转基因小鼠深层大脑区域的神经元活动，观察到浅层和深层皮质层中的 4,500 多个神经元。

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