新型三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高速電壓成像技術(shù)

近日，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心王凱研究組在《自然·方法》（Nature Methods）上，在線發(fā)表了題為Volumetric Voltage Imaging of Neuronal Populations in Mouse Brain by Confocal Light Field Microscope的研究論文。該研究開發(fā)了新型三維光場顯微成像技術(shù)，提升了神經(jīng)元電壓光學(xué)成像的通量。這一技術(shù)能夠?qū)π∈竽X三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)百神經(jīng)元的膜電位進行高速同步記錄，為解析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理機制提供了新工具。 Z?6%;n^ 54  
光場成像需要高靈敏度、大靶面的相機來同時記錄多個視角的投影圖像。而由于相機的數(shù)據(jù)帶寬受限，大靶面相機的幀率無法滿足電壓成像的速度需求。 {:Orn%Q  
該團隊提出通過降低采集圖像的動態(tài)范圍來換取更高的幀率。通常情況下電壓成像需要較高的動態(tài)范圍來捕捉高基線上微弱變化的信號，但該團隊采用廣義共聚焦原理，高選擇性濾除背景來降低信號基線，并整合多個視角的信息，實現(xiàn)了利用低動態(tài)范圍的相機來高效捕捉微弱的電壓信號。 p,