中国科学院脑智卓越中心开发出新型三维神经网络高速电压成像技术

IT之家 10 月 28 日消息，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心开发了新型三维光场显微成像技术，提升了神经元电压光学成像的通量，使在清醒动物中进行三维神经网络的功能联接分析成为可能。

这一技术能够对小鼠脑三维神经网络中数百神经元的膜电位进行高速同步记录，为解析神经网络的信息处理机制提供了新工具。

▲ 三维光场电压成像显微镜示意图和小鼠脑三维神经网络电压成像示例图

为了验证电压成像获取的信号真实可靠，该团队记录了清醒小鼠初级视皮层中数百个神经元对光栅视觉刺激的反应特性。通过对神经元动作电位发放情况的统计，电压成像鉴别出具有不同方向选择性的神经元，而这些具有调谐特征的神经元占比与该区域已知的神经元特性相符。

该团队对数百个神经元构成的三维神经网络进行了功能连接分析。研究发现，与膜片钳记录相比，电压成像可在清醒动物中开展，且通量提高约 100 倍。这一技术为电压成像技术的应用奠定了基础，并为神经科学研究提供了新工具。

相关论文发表于《自然-方法》（Nature Methods），IT之家附论文链接如下：https://www.nature.com/articles/s41592-024-02458-5