近日，中国科学技术大学（以下简称“中国科大”）联合中国科学院深圳先进技术研究院、深圳理工大学合作发表成果，开发出目前世界上最轻的（0.43克）超紧凑头戴式荧光显微镜，将用于探索动物在感知、认知和行为等方面的神经元级别的跨脑区协调作用。
TINIscope光学、电路和系统设计以及四脑区成像结果
记者从中国科大了解到，该课题组直接面向多脑区同步记录的需求，通过系统优化光学、电子学和机械方面的设计，开发了目前世界上最轻的（0.43克）的超紧凑头戴式荧光显微镜——TINIscope，并在自由活动的小鼠上实现了对四个海马亚区神经元钙活动的同步成像。
传统的头戴式设备重量大约为2克，在小鼠等小动物头上植入4个设备后，小动物会因为较大负重而影响正常自由活动。此外，传统设备中尺寸较大的CMOS侧位于竖直方向，由于小鼠头部空间有限，无法同时放置四个设备。
为解决该问题，在TINIscope的设计中，研究人员采用了具备串行输出功能且尺寸更小的CMOS芯片，取消了序列化器芯片的使用，同时改变了TINIscope的光路设计，将CMOS侧转移到水平方向，使尺寸较小的LED侧位于竖直方向，从而使其更易在头部排布。
同时，研究人员还对TINIscope的头部固定底座进行了优化，使得在安装时更易调节角度。通过这些优化设计，TINIscope可以实现最小间距为1.2毫米的两个脑区的同步成像，基本上可以实现任意四个目标脑区都能够同步记录。
据介绍，TINIscope为神经科学家提供了一种新的重要研究手段，用于探索动物在感知、认知和行为等方面的神经元级别的跨脑区协调作用。
合肥通客户端—合报全媒体记者 刘小容
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