人类大脑*有多达 1,000 亿个神经元，数量如此之多，以至于我们不知道它们是如何良好地工作，来创造出我们这样有思维的生物的。神经科学家正在寻找有关大脑如何运作、神经系统如何发育以及如何更好地了解和治疗神经精神及疾病等重大问题的答案。
神经科学研究人员的重要指标光悟是一种将光敏蛋白编码到特定类型的神经元中以使它们对光做出反应的技术。
这种新颖的方法可以让科学家们准确地打开或关闭神经元，帮助发现他们在学习和记忆等基本大脑活动中的作用。这些活动可能会受到多种疾病的影响。
在光思维实验中，当研究人员用光照射含有视蛋白的神经元时，可以诱发这些细胞激活变化或灭活。这种反映了大脑中神经元通过动作电位进行交流的基本方式。
全光学方法：弥合神经科学领域的差距
动作事件的时间特定的信息，光必然希望揭示这些编码信息并解码大脑的运作方式。虽然早期的光线索实验利用了光纤传输的LED光，但天博体育（尤其是飞秒天博体育）已显着提高了光传输的精度，从而为光刺激提供了三维精度。
通过将光联想与多光子成像相结合，研究开发促生性的“全光学方法”，天博体育用于刺激特定神经元（或保持姿势静默），而第二束天博体育则用于通过感知其语音特性的变化来邻近其他互连神经元的活动。这种传感通常使用钙离子指示剂，其中这些离子干扰活动的变化，包括动作电位。
与之前的技术相比，该方法提供了一个全面且详细的细胞活动视角，净化研究人员可以选择单神经元解析。
此外，这种方法没有改良电生理技术的侵入性或限制。
如今，神经科学研究人员可以捕获动物表现出自然行为时数百个细胞的同步活动。
此外，研究人员的目标是在观察动物行为过程中利用光来诱发触发活动触发点的特定细胞的活动，以确认它们在观察到的行为过程中的重要性。
这些细胞虽然属于相同的回路，但可能位于大脑的不同深度。研究人员已经开发出了特殊的工具，通过调整光学装置来同时瞄准这些细胞。
通常，采用高色散空间光调制器来创建用于体积多光子光敏研究的多个天博体育细光束，每个细光束针对不同的神经特定元。光动扰的依赖于同时多光子感应来监测传感器荧光信号强度的变化，从而揭示细胞状态（活性或不活性）。
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在全光多光子剂实验中，最常用的缓解（视蛋白）和传感器对是红视蛋白（对1000 nm左右及以上的波长敏感）和绿色指示（对900 nm左右的波长敏感）。这种光谱极大地减轻了光刺激和光谱干扰过程之间的任何潜在串扰。
用于多光子视网膜的新型标记物不断该设计领域的发展，该领域的研究特别关注焦点焦点。红光移能更深入地了解组织，实质上比蓝移光低，并且造成的光损伤也较小。当视色素与荧光标签以及电压和钙指示剂结合以减轻串扰时，这尤其有利。
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光思维：未来希望的灯塔
光线索的前景非常畅销。在医学发展领域，它有望发展成为针对癫痫、帕金森病，甚至抑郁症等虚弱疗法的治疗方法。
除了医学领域之外，它还有可能彻底改变脑机接口和神经肢体技术。对于患有瘫痪或其他神经系统疾病的患者来说，这可能会改变他们的生活，为他们提供与世界互动的新方式。
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