深圳子科生物報(bào)道：來(lái)自德國(guó)和瑞士的神經(jīng)科學(xué)家、電氣工程師組成的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種高度靈敏的植入檢測(cè)儀，能以無(wú)與倫比的時(shí)空分辨率探測(cè)大腦生理機(jī)制。這種檢測(cè)儀帶有集成芯片的超細(xì)針，該芯片能夠檢測(cè)和傳輸納升級(jí)的大腦氧代謝核磁共振（NMR）數(shù)據(jù)。

這一突破性的設(shè)計(jì)公布在11月25日Nature Methods雜志上，科學(xué)家們指出，這種重要的技術(shù)將會(huì)給生命科學(xué)研究，尤其是神經(jīng)科學(xué)研究帶來(lái)全新的應(yīng)用。

馬普生物控制論研究所Klaus Scheffle，以及德國(guó)斯圖加特大學(xué)的Jens Anders領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他們找到了一種技術(shù)“橋梁”，能突破當(dāng)代腦部掃描方法的電物理極限。他們開(kāi)發(fā)的毛細(xì)管整體式核磁共振針（capillary monolithic nuclear magnetic resonance needle，生物通注）能集合大腦成像的多功能性，以及局部快速技術(shù)的精確性，用于分析大腦的特定神經(jīng)元活動(dòng)。

“單芯片上核磁共振檢測(cè)儀的集成設(shè)計(jì)能最大程度地減少了磁共振信號(hào)的典型電磁干擾。從而神經(jīng)科學(xué)家能夠從大腦的微小區(qū)域收集精確的數(shù)據(jù)，并將其與來(lái)自大腦的時(shí)空數(shù)據(jù)的信息相結(jié)合，”文章一作，Klaus Scheffler解釋說(shuō)，“通過(guò)這種方法，我們現(xiàn)在可以更好地了解大腦中的特定活動(dòng)和功能?！?/p>

研究人員認(rèn)為，他們的發(fā)明將能用于揭示神經(jīng)元激活的新作用，或者典型指紋，發(fā)現(xiàn)腦組織中特定的神經(jīng)元事件。

“我們的設(shè)計(jì)可以容納擴(kuò)展性的解決方案，這意味著有可能從單個(gè)區(qū)域擴(kuò)展更多的數(shù)據(jù)收集范圍，只需要一臺(tái)設(shè)備。我們方法的可擴(kuò)展性將能夠通過(guò)其他傳感方式擴(kuò)展平臺(tái)，例如電生理和光遺傳學(xué)測(cè)量?！?/p>

Scheffler和Anders的團(tuán)隊(duì)非常有信心，他們的技術(shù)方法可以幫助解答大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜的生理過(guò)程，提供對(duì)大腦功能的更深入的了解。他們的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)能夠特異性探查活體腦組織的結(jié)構(gòu)和生化成分的新技術(shù)，因此這些最新創(chuàng)新力將為未來(lái)腦細(xì)胞神經(jīng)元活動(dòng)，生物能過(guò)程的高特異性和定量作圖技術(shù)鋪平了道路。

原文標(biāo)題：

A CMOS NMR needle for probing brain physiology with high spatial and temporal resolution