麻省理工學院和奧地利維也納大學的科學家發(fā)明了一種可以拍攝活體動物整個大腦活動的3D電影成像技術，使得腦部成像技術又向前邁進了一大步。設備看上去像閃光燈，視頻中展示了秀麗隱桿線蟲(C. elegans)全身的神經(jīng)系統(tǒng)工作情況，設備會實時捕捉秀麗隱桿線蟲全身的神經(jīng)活動。

具備全腦和全神經(jīng)系統(tǒng)的成像能力是成像領域的巨大進步，我們都知道認知功能依賴的并非某根單獨神經(jīng)，而需要不同神經(jīng)之間互相配合，所以全神經(jīng)網(wǎng)絡成像才顯得如此有必要。

“就好像我們看電視，如果只盯著幾個像素點，是看不出名堂的。”維也納大學的研究者阿里帕夏·華西里說。

圖片:搜狗截圖_2014-05-20_22-52-00.jpg

《自然方法》期刊發(fā)表的一篇研究中，研究團隊解釋說全腦成像以前也有過，但是之前的技術要么運作非常緩慢，要么受限于分辨率或成像尺寸。于是團隊借助于光場顯微鏡技術才有了今天的成果。

光場顯微鏡采用陣列顯微鏡頭，顯微鏡收集到的每一點光會折射到不同區(qū)域，計算機用算法將這些光的3D位置顯示出來。作者在報告中寫道，這種技術的分辨率可以看清楚單個的神經(jīng)，同時具有毫秒級成像速度，成像區(qū)域足夠捕獲整條秀麗隱桿線蟲全身的神經(jīng)活動。

由于秀麗隱桿線蟲只有302個神經(jīng)元(相對于人體大腦的幾百億根神經(jīng)元已經(jīng)很少)，因此是研究神經(jīng)成像技術的好材料。不過研究人員也對斑馬魚進行過研究，比起蟲子，魚類跟人類更為接近。在這次研究中，他們捕獲了斑馬魚全部10萬個神經(jīng)元中的5000個。

研究人員認為LFDM(光場反卷積顯微成像術)方便安裝、性價比高、與標準顯微鏡兼容，再加上既可以捕捉瞬時畫面也能記錄整個視野區(qū)大小的畫面，不管從哪方面來看LFDM都非常有吸引力，他們推薦其他科學家也采用這種成像法。

這種技術使得腦部疾病的深入研究成為可能，實時神經(jīng)系統(tǒng)活動成像可以幫助人們看清那塊神經(jīng)元或者哪部分神經(jīng)網(wǎng)絡在出錯時工作。

華西里說這種技術應用在人腦成像上還有一定困難——需要找到一處光線能夠進入的地方：對于蟲子和斑馬魚來說，相對透明的身體讓光線能夠進入，但是人腦是絕對不透光的。目前團隊正在利用小鼠開發(fā)可以用于人腦的成像技術。

團隊還希望這項技術能夠和光遺傳學結合，屆時只需要光照，不但可以觀察神經(jīng)，還能夠控制神經(jīng)。

要理解人類的大腦，第一步是觀察，這種方法恰恰提供了一種新的思路。