一项新的光学系统显示点亮大脑如何决定

当我们连简单的决策如何与世界互动,我们依靠计算由跨大脑的神经元网络。但这些神经网络计算究竟是什么?

回答这个问题需要测量的活动很多神经元在整个大脑作为一个动物作出决定。

现在斯坦福大学的一个研究小组由生物工程师卡尔戴瑟罗斯和电气工程师戈登Wetzstein-along艾萨克·考瓦和研究生和博士后盖她在开发了一个光学技术可以同时记录神经元的活动遍布整个鼠标的上表面大脑皮层,一个关键的部分大脑参与决策。他们在《华尔街日报》5月发表了他们的发现神经元。

光学研究大脑的不是全新的。研究人员已经知道如何跟踪大脑的活动通过使用荧光染料和蛋白质,当一个神经元受到刺激时发光。然而,直到现在,这样的光学技术没能从许多神经元记录这些微弱的闪光,分布在大脑皮层的曲面和合作等做出决定是否要喝一杯水。

为了克服这一障碍,斯坦福大学的研究人员设计了一个双焦microscope-analogous双焦eyeglasses-that允许他们保持整个曲面的大脑集中注意力。

双焦显微镜使用单个相机捕捉两部电影的神经活动在同一时间:一个专注于大脑的两侧,和其他主要集中在中间,提供一个并排视图所示一个视频。研究人员然后计算提取反映时间,当神经元的强度和持续时间从这两种电影获得一个全面的测量的神经活动在整个表面。

研究人员称之为系统皮质观察同步多病灶的光学采样,或宇宙。除了学习电机控制和决策,团队也使用宇宙研究动物的感官知觉和筛选技术来开发更好的抗精神病药。

宇宙原型系统是相对简单的建立和成本不到50000美元,这是数十万美元更便宜比其他记录神经种群动态的光学系统。鼓励进一步的采用和发展技术,作者建立了一个网站与指令来帮助其他研究人员构建自己的宇宙系统。