Leozhang 译

　　伦敦大学学院(UCL)的研究人员研发出一种新颖的方法，用闪光来了解大脑是如何工作的，使他们可以“读”“写”大脑的信号。

　　这项技术在Nature Methods的“Simultaneous all-optical manipulation and recording of neural circuit activity with cellular resolution in vivo”一文中进行了描述，它结合了两项高端技术用来读写大脑中的电波活动。首先，神经学家运用基因编码的活性传感器操控神经细胞，令细胞有活性时可以发光。然后，将光敏蛋白送入相同的神经细胞，使这些细胞可由闪光激活。通过这两项技术的结合，该团队能够观测并操控老鼠的大脑活动。

图注：老鼠大脑皮层中的神经细胞显示出能够“读”“写”脑电波活动的蛋白质。六个神经细胞摆出笑脸的形状，用光同时激活。这些神经细胞的响应是绿色编码，说明这一活性的神经细胞模式成功被激活。为了理解在大脑皮层中有活性的模式是如何传播的，因此在实验数据采集的过程中进行了该实验。

　　为了同时激活多个脑细胞，研究人员用全息技术将入射光分成多个光束，然后控制较小的光束照射到他们选定的某个细胞。研究团队在大脑皮层中选择了一组对触感较为敏感的神经细胞。当激活的神经细胞和数百临近的神经细胞中记录下活动的闪光时，能够准确的激活这组神经细胞。这使研究人员能够很精确地“询问”回路，在不同的模式下激活脑细胞，测试其回路如何响应。

　　这些实验可以在同一个动物的同一组神经细胞中重复几天，甚至几个星期，这就延长了与回路的“对话”时间。未来，研究团队希望能用全息技术精确地控制大脑活动，用以取代物理刺激，如此一来，感官知觉的“神经编码”也可被破解。

　　这种“对话”仅依赖于研究人员选择在何时，何处点亮闪光。使用这种方法的探测不仅对了解“神经代码”有用，而且还有益于理解在神经系统疾病(例如孤独症和老年痴呆症)中神经活动是如何出错的。

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