研究人員可以同時監控小鼠大腦100萬個不同的神經元，使科學家們朝著有一天能夠追蹤人類大腦複雜活動的目標又邁出了令人印象深刻的一步。

關鍵技術是被稱為 “光珠顯微鏡” 的創新。它改進了目前的雙光子顯微鏡，使用鐳射來觸發活細胞中被注入的熒光。當細胞被照亮時，科學家可以看到它們是如何移動和互動的。

透過光珠顯微鏡，科學家們可以獲得繪製小鼠大腦細節所需的速度、規模和解析度，因為其神經活動發生了變化。這種近乎同步的跟蹤可以持續整個照明時間。

紐約洛克菲勒大學的神經科學家Alipasha Vaziri說：“瞭解大腦密集網際網路絡的性質需要開發新的成像技術，以高速和單細胞的解析度捕捉巨大腦區中的神經元活動。我們需要在同一時間以高解析度捕捉大腦中遙遠部位的許多神經元。這些引數幾乎是相互排斥的。”

換句話說，目前的顯微鏡技術必須在放大以獲得足夠的細節而錯過整體，或觀察整個畫面而失去更精細的細節之間做出選擇。

光珠顯微鏡能夠透過消除鐳射脈衝之間的衰減時間來克服這些限制——使用一個鏡腔，將每個單一的強脈衝分成30個不同強度的較小的子脈衝，它們都能夠達到不同的深度，同時保持相同的熒光水平。

這意味著在同一個脈衝中可以看到多個深度，讓科學家更深入、更快速地瞭解正在發生的事情。科學家們現在已經證明了這種技術可以在小鼠大腦中一次追蹤100萬個神經元。

“我們沒有充分的理由說，五年前做不到這件事。這本來是可能的，顯微鏡和鐳射技術已經存在。但就是沒有人想到這個點子。”

透過光珠顯微鏡，科學家們希望能夠跟蹤大腦的感覺、運動和視覺區域之間的相互作用——不僅僅是在小鼠身上，也在其他動物身上。

解釋和理解被記錄的神經活動是後續的研究課題，但現在已經打好了基礎。

清晰地看到大腦內部，能弄清大腦的運作——無論是單個神經細胞之間的相互作用，還是找出大腦的哪些部分對應於哪些感覺和情緒。

這項研究已經發表在《自然方法》上。

https：//www。sciencealert。com/scientists-can-now-keep-track-of-a-million-different-neurons-across-mouse-brains