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深圳新闻网2025年3月25日讯（深圳商报首席记者 陈小慧）3月21日，中国科学院深圳先进本事接头院医学成像世界要点试验室郑海荣院士、刘成波接头员和郑炜接头员团队的最新接头效用发表于《科学阐发》。接头团队成就了一款分量仅有1.7克的头戴式成像显微镜，罢了了目田手眼下小鼠神经元手脚与血氧代谢的同步高时空辞别成像，为大脑神经血管耦合机制探索和脑机接口本事成就提供了新想路。深圳先进院为该接头第一单元。 接头团队通过小型化联想，整合共聚焦荧雪白微镜和光声显微镜，告捷构建了分量仅1.7克的双模态成像探头，可在目田手脚小鼠罢了高时空辞别率的神经血管同步成像。成像辞别率达到1.5微米，成像速率为0.78赫兹，视线畛域为400微米×400微米。通过系统硬件与算法革命，罢了了大脑血氧代谢成像，并同步纪录神经元钙信号手脚。 神经血管耦合是大脑神经手脚对局部血流、血氧动态调遣的一种功能机制，亦然脑机接口功能成像神经手脚的中枢筹算。当神经元活跃时，其代谢需求加多，周边血管通过彭胀和血氧调遣进行快速响应，从而保险大脑神经手脚能量供应。这一机制是保管大脑泛泛功能的基础，也好坏侵入脑机接口获取大脑信息的要津。但传统本事难以罢了大脑神经元和脑血流在体同步高时空辞别监测，无法精确取得神经元手脚与隔邻血流、血氧动态信息的关联；且大多半接头局限于头部固定成像，无法的确响应当然手脚情景下的神经血管耦合功能。 传统光学显微镜受限于光学器件体积与信号采集复杂性，难以兼顾高辞别率与动物手脚目田度，无法罢了神经血管同步成像。该接头的中枢革命点在于罢了了双模态成像的轻量化集成，哄骗共聚焦荧雪白微术及时跟踪神经元钙信号手脚，柬埔寨交流群集合光声显微术无象征检测血氧弥散度、总血红卵白含量、含氧/脱氧血红卵白浓度及血管直径等多维度参数，罢了对神经手脚和血管情况的同步成像。 为考据该本事，接头团队开展了小鼠目田手眼下的脑功能和脑疾病成像考据试验，他们不雅察到在全局缺氧挑战下、局部躯体嗅觉刺激下小鼠的神经血管调控情况，展示了该本事在神经血管耦合成像接头中的后劲。此外，他们还在小鼠癫痫模子中不雅察到，癫痫爆发前低强度高频神经放电导致的血氧耗尽与部分血管特地彭胀，这种先于癫痫猝披发电的氧耗尽和血管彭胀，为癫痫禁锢诊治提供了潜在的时间窗口。 “该项接头初次罢了了对目田手脚小鼠大脑神经元手脚与血液能源学的同步高时空辞别成像，为领会神经血管耦合机制和成就新一代脑机接口本事提供了新想路。”论文共同通信作家刘成波先容，将来，接头东谈主员将在两方面鼓吹该接头。在成像本事方面，继续优化头戴式显微镜的性能，进一步扩大成像视场，普及成像景深和速率，并探索交融多光子荧雪白微成像等其他模态肾病交流群微信，知足更无为的接头需求。在脑机接口应用方面，探索头戴成像本事应用于灵长类动物脑功能信息非侵入读取，哄骗神经血管耦合机制精确领会大脑功能手脚，为阿尔茨海默病、卒中等脑疾病成就新的诊治战术和禁锢步履提供科学依据。 |