【中新社北京十月二十日電】（記者 周昕）在探索大腦如何在複雜自然環境裡調控行為的研究中，清華大學自動化系戴瓊海教授團隊與解放軍總醫院戴朴教授團隊合作研製出首個突破百萬像素的無線介觀顯微鏡Airscope，成為迄今最小的介觀顯微鏡。相關成果論文北京時間十月十九日登上英國《自然》（Nature）雜誌。

　據研究團隊介紹，該設備及相關研究為理解智能的神經基礎提供新途徑，也有望為光學腦機接口的大規模神經信號編解碼提供新工具。

　看清自然狀態下大腦皮層如何參與複雜行為，難在哪裡？論文共同第一作者、清華大學生命學院、IDG／麥戈文腦科學研究院助理教授張元龍向記者介紹，神經科學研究長期存在瓶頸：可分辨單個神經元的顯微鏡，往往需要固定動物頭部或連接線纜，干擾其自然行為；已有頭戴式微型顯微鏡的視場通常不足一毫米，僅能觀測小片腦區。兼顧「看得廣、看得清、戴得輕、不拴線」，是該領域亟待攻克的難題。

　研究團隊對光學、照明、電子和無線傳輸進行了系統性協同設計。據張元龍介紹，無線介觀顯微鏡Airscope僅重一克，它能在六毫米視場內以單細胞分辨率記錄小鼠大腦皮層的神經活動，單隻小鼠可同時記錄八千五百多個神經元，是現有無線頭戴式神經記錄設備的二十五倍。

　藉助Airscope，研究團隊開展了多項以往受線纜或設備重量限製而難以實現的實驗：在五平方米的自然化棲息地中記錄小鼠探索時的皮層活動，讓五隻小鼠同時佩戴設備自由互動；同步記錄兩隻競爭小鼠的大腦皮層並據此預測勝負；在三十二個末端的大型迷宮中追蹤小鼠長時間的自主探索；以及用兩台設備對自由活動小鼠的大腦皮層與脊髓同步成像。

　戴瓊海表示，Airscope為介觀生物學研究提供了重要工具，將推動光學腦機接口向更精準的神經探測發展，並能廣泛應用於免疫、腫瘤等領域。目前團隊正在推動相關技術走向產業化，支撐中國科學家使用自主科學儀器作出原創突破。◇