观察行动的自由表现的大脑

在凯撒工作的科学家开发了一个小型头戴式显微镜，允许进入大脑的内部工作。新系统能够在自由行为的动物中，能够测量位于深皮质层中的神经元群体中的活动，以单细胞分辨率。

了解动物脑电路如何产生行为在应对环境是神经科学的中心目标之一。虽然可以通过观察如何动物解决了问题，产生的行为理解大脑的作用，研究动物行为需要同时测量脑电路活动。

在体内成像是生物学不算新鲜事，它的历史可以追溯到显微镜的非常开端。看看脑子里面，特殊显微镜可用于能够通过组织看，使神经元电路工作时的观察。用一个显微镜图像神经活动具有相对无侵入性的优点。安装在大脑外，显微镜只是将光线送入大脑，又接收出大脑排出的光。虽然传统的显微镜太重，但近年来，近年来，近年来，近年来，近年来，近年来的努力已经进入了开发头戴式小型化显微镜。

2009年，Jason Kerr的集团与Max Planck神经生物学研究所（MartinsRied）的WINFRIED DENK组成，建立了一种小型化的头戴式多光子显微镜。它能够从位于有意识的视觉皮层的较少数层的神经元人群中记录了有意识的，自由移动的大鼠的较低层。虽然这一“两光耳纤维镜”在测量中是一种突破脑自由行为的活动动物，大多数皮质层都留下来。到图像上的皮层的深层细胞水平，需要一种新的方法。

与Philip Russell集团在Max Planck的Light科学研究所合作，Kerr的集团现已开发出一个小型的多光子显微镜，能够在自由移动的大鼠中成像所有皮质层。光通过设计定制和制造玻璃纤维输送，利用该“三光子效应”到位于深皮质层图像的神经元活动。相比双光子或单光子荧光显微镜，三光子显微术是理想的成像更深散射组织，并且使单个细胞的更清晰的图像深的组织。新的显微镜允许神经元群的连续成像，即使当动物跑步或进行复杂的行为任务，经延长的时间段。

研究人员预计纤维显以广泛适用于行为研究，因为之前的显微镜在其成像深度的限制和不适合在延长的时间段内有限，限制了可以观察到的行为类型。通过这种新方法，研究人员现在能够理解基于神经计算的复杂网络动态，反过来又形成了感知和行为的基础。

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