近日，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心王凱研究組（神經(jīng)科學(xué)研究所）與溫泉研究組（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度國家實驗室）合作完成的論文《自由行為下幼年斑馬魚快速全腦神經(jīng)活動成像》發(fā)表在eLife上。該研究發(fā)展了一種新型三維在體成像技術(shù)——擴(kuò)增視場光場顯微技術(shù)，可以對斑馬魚幼體的全腦神經(jīng)元進(jìn)行高速神經(jīng)活動功能成像。
　　研究團(tuán)隊將該成像技術(shù)與一套快速三維追蹤系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)了對自由行為下的幼年斑馬魚進(jìn)行快速全腦神經(jīng)元活動記錄，并首次捕捉到斑馬魚幼魚在捕食行為下高時空分辨率的全腦神經(jīng)活動。
　　針對成像方法，研究人員創(chuàng)造性地發(fā)展出了新型體成像技術(shù)——擴(kuò)增視場光場顯微技術(shù)（XLFM）。該技術(shù)利用一組放置在成像系統(tǒng)傅立葉平面上的微透鏡陣列，可以同時將物體不同方向的投影成像到相機(jī)上，相機(jī)采集到的圖像經(jīng)過特殊算法重構(gòu)物體的三維信息。研究人員將XLFM與高速三維追蹤系統(tǒng)結(jié)合，捕捉到了斑馬魚幼魚捕食行為下的全腦活動。斑馬魚的捕食行為涉及動機(jī)、感知、決策、運(yùn)動控制、反饋等一系列復(fù)雜的神經(jīng)環(huán)路功能，受到神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的重點關(guān)注。該工作的完成將極大地促進(jìn)對斑馬魚幼魚捕食等復(fù)雜行為神經(jīng)機(jī)理的研究，對人們更好地理解感知運(yùn)動相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路工作機(jī)理具有重要意義。該技術(shù)進(jìn)一步拓展后亦可大規(guī)模監(jiān)測其他小型動物神經(jīng)系統(tǒng)的活動。
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2017-10-16 第5版 創(chuàng)新周刊)