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2026-06-22 00:00 论文发表 基础与方法 原文语言 EN

以色列团队研发钙成像脑机接口,自由活动小鼠可跨天稳定调控同一组神经元

内容概述 多数脑机接口靠电极读取神经电信号,很难在较长时间里反复追踪同一批神经元,这限制了对长期神经过程的研究。以色列魏茨曼科学研究所脑科学系的研究人员开发了名为BAMBI的系统:给小鼠戴上微型显微镜,实时拍下神经元活动时的钙信号变化,并据此给出反馈。系统能在多次实验中对准同一视野,因此可以跨越多天追踪同一组神经元,无需重新训练。研究团队在头部固定和自由活动两种条件下、用不同行为范式验证了该系统,小鼠能够在多天内稳定调控特定的海马神经元来换取奖励。此前的钙成像脑机接口大多局限于头部固定条件,也未展示跨天的稳定表现。这项工作为长时程研究神经元群体动态提供了新工具。
推荐理由 此前的钙成像脑机接口大多只能在头部固定的小鼠上运行,或缺少活体验证,也没有展示过跨天稳定的表现。BAMBI把这一路线推进到自由活动的小鼠身上,并做到跨天追踪同一组神经元。目前仍是动物实验,研究对象为小鼠海马神经元。

脑机百科消息(bciwiki.com),以色列魏茨曼科学研究所脑科学系的研究人员开发出一套基于实时钙成像的脑机接口系统BAMBI(BCI Applying Mini-microscopes and Behavioral Imaging),可在自由活动的小鼠身上跨越多天追踪同一组神经元,相关论文发表于2026年6月22日的《Journal of Neuroscience Methods》。

研究团队指出,脑机接口常依赖电生理技术,而电生理方法难以长期追踪同一批神经元群体,限制了它在长期神经过程研究中的用途。BAMBI改用微型显微镜记录神经元的钙信号,并据此实时提供反馈。

据论文描述,BAMBI在多次实验中保持同一视野的稳定对齐,因而无需重新训练即可在多天内可靠追踪同一批神经元。研究人员在头部固定和自由活动两种条件下、采用不同行为范式验证了该系统,结果显示小鼠能够在多天内可靠地调节特定海马神经元的活动以获取奖励。

作者认为,以往的钙成像脑机接口应用大多局限于头部固定条件,或缺乏活体概念验证,也未展示跨天的稳定表现。他们表示,这项结果确立了钙成像脑机接口作为长时程研究神经元群体动态的工具。论文DOI为10.1016/j.jneumeth.2026.110832;PMID 42331292。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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