记录活体生物中枢神经系统内所有神经元放电的可能性，一直激励着一代又一代的神经科学家。现在，霍华德·休斯医学研究所的一组研究人员终于实现了这一壮举。
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科学家们研究了用一种叫做 GCaMP5G 的钙指示剂进行基因编码的活体斑马鱼幼虫。他们将幼虫悬浮在凝胶中，然后用激光照射。就在神经元放电之前，它的动作电位通过钙离子的峰值表达，因此当经过基因改造的幼虫的神经元达到其动作电位时，它会发光。这让研究人员可以在不将一堆电极连接到鱼身上的情况下，看到神经元的放电。
在一个小时的过程中，研究人员使用激光束每 1.3 秒扫描一次幼虫，每次扫描都会激发斑马鱼的视网膜。这种显微镜方法使研究人员能够以单细胞分辨率记录多达 80% 的鱼的 100,000 个神经元。
这是科学家们首次以如此高的分辨率记录如此高比例的生物体大脑活动。
通过实时观察整个中枢神经系统的工作方式，科学家们可以看到复杂的神经元连接。例如，研究人员发现，脊髓中某些神经元的激活与已知与游泳相关的神经元的激活重叠，这表明后脑-脊髓网络很可能参与了运动。
这种全新的完整中枢神经系统可视化方法使科学家们能够看到大脑功能的更大图景，他们今天在《自然方法》上发表了该研究结果。
这种扫描方法没有看到大脑一个叶片中的脑部活动快照并试图将其与特定功能相关联，而是展示了大脑和脊髓不同部位神经元的协调放电如何导致特定功能。虽然斑马鱼幼虫的大脑相对较小且简单，但该研究展示了一种新方法，将来可以对其进行修改，以分析更复杂的中枢神经系统。
