激光网3月1日消息，由中国科学技术大学毕国强教授和中国科学院深圳先进技术研究院周鹏程教授领导的研究小组提出了一种超紧凑的头戴式荧光显微镜设计，并将其应用于神经观察。该研究发表在《国家科学评论》上。
头戴式显微镜用于自由行为动物的钙成像。然而，空间和重量限制仍然是一个障碍。在这项研究中，研究人员提出了一种紧密集成的神经元成像显微镜，该显微镜具有优化的光学、电子和机械设计。TINIscope重0.43g，是目前头戴式显微镜中最轻的。由于其紧凑性，TINIscope能够进行多区域钙成像。
图像传感器不使用串行器芯片，而是直接传输序列化数据，从而减小了大部分尺寸。其他一些部件也被切割，只剩下必要的部件。缩小的传感器允许优化照明设计，以进一步缩短光学元件之间的距离。
TINIscope采用了一种新颖的设计，将CMOS传感器放置在侧面，将LED激励放置在顶部。通过应用二向色镜将发射荧光反射到传感器上，可以旋转多个 TINIscope 以在空间上分布其传感器。因此，达到了多区域成像。最后，开发了一种换向器，以防止鼠标运动引起的纠缠。
在实验中，应用钙敏感荧光蛋白GCaMP6s，并在小鼠的四个海马亚区中的每一个都植入了GRIN透镜。事实证明，TINIscope的设备对小鼠的行为没有明显的影响。
然后进行T迷宫测试和改良的旷场竞技场测试，并利用互信息分析识别表现出空间调谐的神经元。结果显示，记录的区域都包含空间调谐的神经元，比例约为20%。
利用TINIscope的紧凑性，可以组合其他模块以进行多模态实验。研究人员将TINIscope与光遗传学刺激和电刺激相结合，并记录了对刺激做出反应的神经元。
还在同一大脑区域进行了钙成像和电极记录，能够检测在海马体中传播的不同波形，例如尖波涟漪。
