这台微型但强大的显微镜中的激光，让神经科学家们得以更好地观察大鼠在日常活动中大脑的工作方式。 迄今为止，研究人员研究动物大脑的能力，在它们进行社交或寻找食物时受到相对限制。 最佳方法是将一只受约束的大鼠连接到监测大脑信号的电极，然后在屏幕上播放图像，为大鼠创造一种在景观中漫游的错觉。 但虚拟现实在模拟自然运动方面也只能做到有限的程度。“为了理解动物的大脑如何运作，我们需要让它尽可能自然地行为，”杰森·克尔 (Jason Kerr)，马克斯·普朗克生物网络学研究所的神经科学家说道。
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为此，克尔和他的团队最近开发了一种重0.2盎司的多光子显微镜，可以追踪大脑细胞网络和单个神经元。 该仪器安装在大鼠的头部，由1.5英寸的塑料和钛制成，允许动物自由移动，并实时捕捉大脑细胞在日常行为中相互作用的方式。 显微镜成功的关键在于其强大的双光子激光，它发射脉冲，探测深度可达300微米的大脑。 在研究人员激活激光之前，他们必须注射荧光染料来突出显示大脑细胞。 然后激光用光子轰击染料，当细胞活跃时使其发光绿色。 微型扫描仪引导光束穿过细胞。 光学塑料纤维收集发射的光，将其转换为电信号，显示为计算机屏幕上的图像，使科学家能够追踪细胞，而不会限制大鼠的活动能力。
克尔说，由于大鼠和人类可能共享相似的决策机制，这项技术可以帮助我们理解我们如何做出选择。
