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leyu乐鱼网站登录-研究人员开发出一种双光子显微镜 可提供前所未有的脑成像能力

发布时间:2021-12-23 作者: leyu乐鱼网站登录

推动我们对人脑的理解将需要对神经回路若何在哺乳动物(包罗尝试室小鼠)中工作的新看法。这些研究需要用显微镜监测年夜脑勾当,显微镜的分辩率足够高,便可以看到单个神经元和其邻人。

双光子荧鲜明微镜光鲜明显加强了研究人员做到这一点的能力,加州年夜学圣巴巴拉分校电气与计较机工程系副传授SpencerLaVereSmith的尝试室是推动该手艺的研究温床。作为NSF帮助的5年期、900万美元的下一代多光子神经成像同盟(Nemonic)中间的首席研究员,该中间降生在奥巴马总统的BRAIN打算,总部设在UCSB,史姑娘正致力在“鞭策多光子神经影象学研究的前沿用在神经科学研究的显微镜。”

在11月17日出书的《天然·通信》上,Smith和他的合著者陈述了一种新显微镜的开辟,他们将其描写为“用在年夜视场双光子成像(Diesel2p)的双自力加强扫描引擎”。他们的双光子显微镜供给了史无前例的年夜脑成像能力。该装备具有任何此类仪器中最年夜的视野(高达25平方毫米),使其可以或许供给年夜脑多个区域的亚细胞分辩率。

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在尝试室中利用冲破性的Diesel2p显微镜

“我们正在优化三件事:看到单个神经元的分辩率,同时捕获多个年夜脑区域的视野,和捕获行动进程中神经元勾当转变的成像速度,”史姑娘注释说。“我们对成像感爱好的事务延续不到一秒钟,所以我们没有时候移动显微镜;我们必需一次性完成所有工作,同时依然确保光学器件可以聚焦超快激光脉冲光。”

驱动双光子成像系统的壮大激光器,每一个本钱约为250,000美元,可供给超快、超强度的光脉冲,每一个脉冲都比太阳亮光10亿多倍,延续时候为0.0001纳秒。每秒8000万个脉冲的单个光束被分成两个完全自力的扫描引擎臂,使显微镜可以或许同时扫描两个区域,每一个区域都设置装备摆设为分歧的成像参数。

在仪器的先前迭代中,两个激光器被毗连在一路并设置装备摆设为不异的参数,这类安插强烈限制了采样。最好扫描参数(例如帧速度和扫描区域巨细)因散布式神经电路和尝试要求而异,而新仪器答应对两种光束利用分歧的扫描参数。这类新装备连系了几个定制设计和定制制造的元件,包罗光继电器、扫描透镜、管透镜和物镜,因其可以或许供给神经勾当的高速成像而被普遍采取在普遍分离的年夜脑区域。

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