首次获得鱼类捕食时的大脑活动影像

实时观察神经信号为我们揭示了大脑如何感知外部世界的深层机制。最近，哈佛大学的佛罗莱恩-恩格特团队借助一种感光荧光标识物，成功追踪了一条自由游动的斑马鱼幼鱼的神经信号。这项成果在神经影像学领域堪称重大突破。此前尚未有人能如此清晰地使用荧光显微法观察一条自由游动的斑马鱼幼鱼的神经活动。

斑马鱼因其头部透明，成为神经影像学研究的理想对象。研究人员研发了一种名为GCaMP7a的基因改良蛋白质，该物质能在神经元或大脑细胞活动时发出亮光，便于观察。当斑马鱼观察环境中的移动物体时，视顶盖区域的大脑活动会控制眼睛的运动。这一区域正是研究人员关注的焦点。

实验中，当转基因斑马鱼观看屏幕上的闪烁点或移动图像时，科学家拍摄了它的大脑影像。在显微镜下，大脑中的信号映射出屏幕上点的移动。接着，他们观察了一只活的草履虫对斑马鱼的影响。当草履虫静止时，无法探测到明显的神经信号。但当草履虫移动并引起斑马鱼的注意时，神经信号在鱼的大脑中快速穿梭，并成功绘制了大脑活动图。

这一新方案有望增进科学家对涉及捕食行为的大脑机制的理解。这一系统还可以用于拍摄其他大脑区域的活动情况，使我们能够更深入地观察涉及行为和运动的神经细胞活动。虽然过去科学家们已经能够拍摄斑马鱼单一脑细胞活动的影像，但这项研究首次成功捕捉了一条自由游动的斑马鱼在自然状态下感知物体的神经活动。这无疑为神经科学研究开辟了新的道路，让我们对大脑的工作方式有了更深入的了解。