我國科學家利用光學腦機接口實現(xiàn)斑馬魚“全腦操控”

從中國科學院獲悉，中國科學院自動化研究所蒿杰研究組與中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心杜久林研究組、穆宇研究組合作研究開發(fā)了一套實感智能計算-控制平臺，在國際上首次實現(xiàn)對斑馬魚全腦十萬級神經(jīng)元的實時監(jiān)測與閉環(huán)腦機控制。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《自然·神經(jīng)科學》雜志。

該平臺能夠在高時空分辨率數(shù)據(jù)帶寬下快速提取和分析解碼斑馬魚的全腦神經(jīng)元活動，并控制外部器件進行神經(jīng)閉環(huán)調(diào)控，實現(xiàn)腦機控制。在這個從感知到行為控制的完整回路中，研究人員不僅能觀察斑馬魚全腦活動，還能根據(jù)監(jiān)測結(jié)果實時自動調(diào)整刺激，進而控制行為。

依托大數(shù)據(jù)流的實時分析和高通量全腦成像技術(shù)，研究團隊未來將進一步研究篩選適合光學腦機接口的神經(jīng)群體活動特征，以揭示其機制，開發(fā)出更高效的光學腦機接口 技術(shù)，推進腦科學研究范式的發(fā)展。

斑馬魚與人體的基因親緣高達87%，很多人類具有的特征及反應均具有。這一技術(shù)突破，也為更多研究人員提供了一種全新的研究范式，對于解讀大腦的工作原理、治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病如癲癇、偏癱等都有著巨大的潛在價值。