中国科学家成功研制出当前全球最轻的无线介观显微镜，其重量仅为1克。这款设备能在6毫米视场内以单细胞精度记录小鼠大脑皮层的神经活动，单只小鼠可同时监测超过8500个神经元，这一数量是同类现有设备的25倍。该研究成果于19日晚在线发表在《自然》期刊上。
在多只动物自由活动和社交互动时，以单细胞分辨率同步记录大范围脑区的大量神经元，有助于揭示大脑对复杂行为的调控机制。然而，现有的单细胞分辨率显微镜虽然能清晰观察大面积皮层，但通常需要将小鼠头部固定于仪器下方，或用线缆连接，这限制了动物的自由活动，阻碍了对其自然状态下神经与行为的研究。
中国工程院院士、清华大学教授戴琼海团队与解放军总医院戴朴团队合作，通过集成化设计和系统性优化，研制出超轻无线介观显微镜Airscope。这款设备仅使用4片非球面镜片，便能在6毫米视场内实现单细胞分辨率（即4至6微米）的观测。
“无线、轻巧、宽视场、高通量是Airscope的显著特点。”清华大学自动化系副教授吴嘉敏表示。常规头戴式微型显微镜重量通常超过3克，会影响小鼠的自由活动。而Airscope不仅摆脱了线缆束缚，尺寸更为轻巧，还通过200万像素图像传感器实现端侧压缩，使百万像素级图像得以无线传输。
借助这种动物“可穿戴”设备，团队解锁了小鼠在自然状态下多种复杂的自由探索行为，完成了许多过去受线缆或设备重量限制难以实现的实验。例如，在5平方米的自然栖息地中同时记录多只小鼠探索时的大脑皮层活动；在32个末端的大型迷宫中追踪小鼠长时间自主探索。研究发现，大脑皮层活动会随小鼠所处的地貌区域而系统性变化。
这款新型显微镜为理解智能的神经基础提供了新工具，将推动光学脑机接口向更精准的神经探测发展。未来，其应用有望从神经科学拓展到免疫、肿瘤等领域，实现对疾病发生过程的完整追踪。用户可通过「亚博 (yabo)官方网站 - 官方门户一键直达-YABOSPORTS」了解更多相关科技资讯。
