【記者張穎容台北報導】我們的感覺、思考與記憶,全靠神經細胞間高速傳遞的電訊號,但多發生在深層腦部且轉瞬即逝,難以直接觀測。陽明交通大學神經科學研究所團隊近期開發出突破性的「活動定位成像」技術,能在活體中精準捕捉神經細胞放電活動,研究成果登上國際頂尖期刊,為探索大腦運作奠定關鍵里程碑。
陽明交大表示,傳統光學成像容易受到光線散射干擾,影像常呈模糊光暈,難以清楚辨識神經元活動。新技術則能如同在銀河中精準定位閃亮恆星般,逐一捕捉神經細胞的放電閃光,讓科學家得以直視腦中訊號的瞬間變化。
研究由副教授陳摘文與林貝容共同領導,團隊運用「電壓敏感螢光分子」偵測神經細胞膜電位的細微變化。他們發現,雖然神經訊號在空間上彼此重疊,但在任何瞬間,只有少數神經元會同時放電。團隊藉由追蹤這些稀疏的電訊閃光,如同天文學家觀測星空閃爍,精準描繪出神經活動的分布。
運用此技術,研究人員成功在活體老鼠的海馬迴中鎖定每一次神經放電的位置,並累積數萬筆資料,構建出高解析度的「神經活動地圖」。陳摘文形容,「這項研究就像在浩瀚銀河中,找到一顆顆閃亮的恆星。」
研究團隊曾以相關技術觀察到神經細胞間存在「社群行為」,某些抑制性神經元傾向與特定細胞群同步放電,顯示神經網絡中可能存在群體協作的特性。林貝容指出,這次的技術突破更進一步讓科學家能分辨體積更小、排列更緊密的興奮性神經元,深入理解這些與空間認知與記憶形成密切相關的關鍵細胞。