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一种用于自由活动动物功能成像的微型多对比度显微镜
摘要： 神经血管耦合、脑血管重塑及血流动力学变化对大脑功能至关重要，且在脑肿瘤等神经病理状态下会发生失调。要在自由活动动物中研究这些现象，需要配备多种光学对比机制的便携式显微镜。为此，我们研发了一款微型显微镜，其包含：用于成像神经活动（如GCaMP）或荧光癌细胞（如9L-GFP）的荧光（FL）通道；用于监测血红蛋白吸收（即脑血容量）的内源性光学信号（IOS）通道；以及用于观测血流灌注（即脑血流量）的激光散斑对比（LSC）通道。经过全面验证后，我们通过未麻醉小鼠脑实验展示了该显微镜的功能：(i) 听觉刺激后神经血管变化的多模态成像；(ii) 大范围音调拓扑图绘制；(iii) 麻醉苏醒期的脑电同步成像；(iv) 脑肿瘤生命周期中的微血管连接图谱构建。这款经济实用、灵活便捷的即插即用显微镜，开创了自由活动动物功能成像的新纪元。
关键词： 自由活动动物、多模态成像、神经血管耦合、微型显微镜、功能成像
更新于2025-09-23 15:23:52
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2018年度技术：自由活动动物成像技术
摘要： 在不束缚动物的情况下进行神经元成像，已使多种模式生物中适用于回路层面研究的行为范围得以扩展。成像技术与荧光传感器的进步，使得人们能够详细分析大鼠、小鼠、鱼类、果蝇和蠕虫等多种动物在各种行为背后的神经元活动。束缚动物能让实验者对其受试者的感官环境进行精细控制，这对研究视觉引导或嗅觉引导的行为等可能具有优势。然而，束缚动物在展现更复杂行为（尤其是社交行为）方面的能力有限。近年来的技术发展使对自由活动动物进行神经元成像成为可能。鉴于其让科学家能够在细胞、回路和全脑层面研究自然行为的神经元基础的潜力，我们选择自由活动动物成像作为2018年度技术。
关键词： 自然行为、自由活动动物、回路水平研究、荧光传感器、神经元成像
更新于2025-09-23 15:19:57