Китайская команда разработала беспроводной микроскоп весом 1 грамм для регистрации активности мозга мышей

Китайские учёные разработали то, что Синьхуа назвало самым лёгким беспроводным мезоскопическим микроскопом в мире на данный момент. Устройство весит 1 грамм и может регистрировать активность коры головного мозга мыши с разрешением одной клетки на поле зрения 6 миллиметров. Одновременно оно может регистрировать более 8500 нейронов у одной мыши, что, по словам Синьхуа, в 25 раз больше показателя существующих устройств того же типа. Результат опубликован онлайн в журнале Nature 19 октября. [ 1 , 2 , 4 ]

Микроскоп под названием Airscope разработан командой Дай Цюнхая (戴琼海), академика Китайской академии инженерных наук и профессора Университета Цинхуа, совместно с командой Дай Пу (戴朴) из Главного госпиталя Народно-освободительной армии Китая. Благодаря интегрированной конструкции и системной оптимизации он использует всего четыре асферические линзы для достижения разрешения одной клетки 4–6 микрон на поле зрения 6 миллиметров. CLS, ссылаясь на Университет Цинхуа, описал его как мегапиксельный беспроводной мезоскопический микроскоп. [ 1 , 3 , 4 ]

Синьхуа сообщило, что микроскопам, способным различать отдельные нейроны, часто требуется, чтобы голова мыши была зафиксирована под прибором или соединена кабелем, что затрудняет изучение сложного естественного поведения. Миниатюрным микроскопам, закрепляемым на голове, кабель не нужен, однако их поле зрения обычно меньше 1 миллиметра, поэтому они видят лишь небольшой участок мозга. Охват большей площади коры с более высоким разрешением потребовал бы более тяжёлого микроскопа с большим энергопотреблением. [ 1 ]

У Цзяминь (Wu Jiamin), доцент кафедры автоматизации Университета Цинхуа, сказал, что Airscope беспроводной, лёгкий, с широким полем зрения и высокой пропускной способностью. По его словам, обычные миниатюрные микроскопы, закрепляемые на голове, обычно весят более 3 граммов, что влияет на свободу движения мышей. Airscope избавляется от кабеля и легче, а его датчик изображения на 2 мегапикселя сжимает изображения прямо в устройстве, поэтому изображения мегапиксельного уровня можно передавать по беспроводной связи. [ 1 , 4 ]

С помощью устройства команда регистрировала активность коры, пока несколько мышей исследовали естественную среду обитания площадью 5 квадратных метров, и отслеживала длительное самостоятельное исследование мышами большого лабиринта с 32 концевыми точками. IT Home также сообщило о выводе, что активность коры систематически менялась в зависимости от участка местности, где находилась мышь. [ 1 , 4 ]

Дай Цюнхай полагает, что микроскоп даёт новый инструмент для понимания нейронной основы интеллекта и будет продвигать оптические интерфейсы мозг-компьютер к более точной нейронной регистрации, сообщило Синьхуа. Ожидается также, что в будущем его применение распространится с нейробиологии на иммунологию и исследования опухолей, что позволит отслеживать весь ход болезни. [ 1 , 4 ]