用3D成像研究大脑神经能否实现

zhifeikeji

  
    现在3D技术 showmore.cn/的发展应用越来越广泛，美国麻省理工学院和奥地利维也纳大学的研究学者创造了一个成像系统，能够揭示活体生物大脑里的神经活动。这项技术首次实现了产生整个大脑的3D动画，它将帮助科学家研究神经元网络是如何处理感官信息从而产生行为的。
    观察大脑里一个神经元的活动并不能为你展示大脑是如何处理信息的，你需要知道上一个神经元的活动。而为了理解一个特定神经元活动的意义，你又必须知道下一个神经元的活动。简言之，如果你想要了解感官信息是如何集合并形成行为的，你必须了解整个大脑的活动。
    神经元利用名为放电特性的电子脉冲可以编码信息——感官数据、情绪状态和思想，这种电子脉冲会刺激钙离子流入每一个细胞。通过注入与钙结合时会发光的荧光蛋白，科学家们能够将神经元的发射可视化。然而，在此之前一直无法实现对这些神经元活动进行高速的大范围3D成像。
    利用激光束扫描大脑可以产生神经元互动的3D图像，但捕捉这样的图片需要耗费大量的时间，因为每一个点都必须单独扫描。麻省理工学院的研究小组希望获得相似的3D成像，但加速这一过程从而实现观测神经元的发射很困难，后者一般发生的非常快，只有几毫秒的时间。
    最新的方法是基于一种被广泛应用的名为光场成像的技术，通过测量进来光线的角度从而创造3D图像。研究首席作者、美国麻省理工学院媒体艺术与科学的副教授拉梅什?拉斯卡一直都在研究这种3D技术成像。在此之前其它科研小组已经研发了运行光场成像的显微镜，而在这项最新的研究里，研究人员将这种光场显微镜最优化并将其首次应用于神经元活动成像。
    利用这种显微镜，样本释放的光被发送经过透镜阵列，后者会在不同的方向折射光。样本的每个点大约会产生400多个不同的光的点，利用电脑算法将这些点重新结合便可以再现3D结构。如果样本里有一个释放光的分子，传统显微镜会将它重新聚焦在单一的点上，但我们的透镜阵列可以将光投射在很多点上，由此你可以推测出这个分子所处的三维位置。
; w, F1 R/ R8 k7 T    总的来说，3D技术在不断的发展与完善，相信在不久的将来会带给我们更多的惊喜！