【科技突破】2024年1月29日，中国科学技术大学、中科院深圳先进技术研究院脑疾病与脑认知研究所毕国强教授课题组及深圳理工大学（筹）周鹏程课题组在国际顶级学术期刊《National Science Review》上发表了开创性研究成果。研究团队成功研发出全球最轻的超紧凑头戴式荧光显微镜——TINIscope，重量仅为0.43克，实现了对自由活动小鼠四个海马亚区神经元钙活动的同时高清成像。
    【技术革新】TINIscope设计独特，通过深度优化光学、电子学和机械结构，解决了传统设备因体积过大影响动物自然行为的问题。研究人员巧妙地采用了具有串行输出功能的小型CMOS芯片，取消了序列化器芯片及其相关电学元件，极大地减轻了头部负重。同时，他们创新性地将荧光激发光路与采集光路进行重新布局，使得在有限的头部空间内能够安装并同步记录四个目标脑区的数据。
    【科学成果】在实际应用中，TINIscope展现出了卓越性能。科研人员成功标记并监测了小鼠四个海马亚区的神经元钙浓度变化，并在T迷宫和旷场实验环境中证实佩戴TINIscope的小鼠表现出正常自由活动，未受显著影响。进一步分析揭示约25%的神经元群具有空间调制特性，且机器学习模型能够基于记录数据准确解码小鼠的空间位置信息。
    【跨领域融合】此外，TINIscope因其尺寸和重量优势，便于与其他技术手段如光遗传或电生理刺激相结合。研究人员已实现在对四个海马亚区进行钙成像的同时，对扣带回进行刺激和记录，从而捕捉到尖波涟漪等关键神经信号。
    【合作贡献】这项研究由中国科学技术大学、中国科学院深圳先进技术研究院以及深圳理工大学共同完成，论文第一为中科大博士后薛峰、张轲铭和中科院深圳先进院的博士后李飞，通讯为毕国强教授和周鹏程助理教授。该工作得到了包括中国科学院战略性先导专项、国家自然科学基金委-广东联合基金在内的多项资助支持。
    论文链接：
    1. https://academic.oup.com/nsr/article/11/1/nwad294/7438875
    2. https://biomed.ustc.edu.cn/2024/0201/c24071a630129/page.htm
    这一突破性进展不仅标志着我国在多脑区同步神经活动记录领域的领先地位，更为全球神经科学家探索感知、认知和行为背后的神经机制提供了前所未有的强大工具。