显微镜只有1克重？清华团队实现新突破，8500多个神经元活动可同时记录

显微镜，是人类认识微观世界的重要工具。

从最初观察细胞的光学显微镜，到如今能够记录活体神经活动的微型成像设备，显微技术的发展，正在不断拓展人类观察生命的边界。

近日，清华大学戴琼海团队研制出一款仅重1克的无线超微型介观显微镜。

这款设备虽然体积小巧，却能够在6毫米视场内，以单细胞分辨率记录小鼠大脑皮层的神经活动。

研究团队实现了单只小鼠同时记录8500多个神经元的活动，相关记录数量达到以往同类型设备的约25倍。

10月22日，国家自然科学基金委员会对这项研究进行了报道，介绍了其在光学设计、无线传输及神经科学研究中的技术进展。

一台只有1克重的显微镜，为什么能够引起科研界的关注？

答案不仅在于它足够轻巧，更在于它为研究大脑活动提供了新的观察方式。

想要研究大脑如何参与动物的日常行为，科学家不仅需要看清神经细胞，还希望能够在动物自由活动时，持续记录神经活动的变化。

传统显微成像设备通常需要考虑光学系统、照明模块、电子元件及数据传输装置的体积和重量。

对于需要自由活动的小鼠而言，设备越轻巧，就越有利于减少观察装置对动物正常活动的影响。

为此，清华大学研究团队对显微镜的光学、照明、电子及无线传输系统进行了协同设计。

这些技术的结合，使显微镜能够在保持较高成像能力的同时，进一步减小设备体积和重量。

它带来的变化，是让科学家能够在动物活动过程中，持续观察大脑中的神经活动。

这款显微镜的特别之处，不只是小。

更重要的是，它能够帮助科学家观察动物在自然活动状态下的大脑神经活动。

研究发现，小鼠大脑皮层的神经活动，会随着它们所处的地貌区域发生系统性变化。

这一发现，为进一步研究大脑如何参与空间探索等复杂行为提供了新的线索。

而这些研究，都离不开一个重要的观察对象——神经元。

那么，新闻中提到的8500多个神经元，究竟长什么样？

神经元，也叫神经细胞，是神经系统的重要组成部分。

与我们熟悉的许多细胞不同，一些神经细胞具有向外延伸的细长突起。

这些突起并不是随意生长的，而是与神经细胞接收、处理和传递信息的功能密切相关。

如果只看教材中的示意图，我们可能很难想象真实神经细胞的形态。

不妨换一种方式，从真实生物切片中寻找答案。

这是赫鲤显微镜中的神经细胞数字标本。

仔细观察，可以看到部分神经细胞的胞体周围延伸出细长的突起，不同细胞的突起相互交错，呈现出复杂的形态。

与经过简化的教材插画不同，真实切片中的细胞形状、染色程度及可见结构可能存在差异。

这些差异，也是真实显微观察值得关注的地方。

清华大学团队研制的无线介观显微镜，主要用于研究活体动物的神经活动。

对普通用户而言，想要认识神经细胞的形态，并不需要拥有同样的科研设备。

通过数字显微技术，真实生物标本也可以被制作成适合日常学习和观察的数字切片。

赫鲤显微镜就是一款以真实生物切片为基础的数字显微观察工具。

APP：像操作真实显微镜一样观察

赫鲤显微镜APP不仅提供生物标本图片，还将显微镜的部分操作方式融入数字观察过程。

用户可以在手机中寻找观察区域、移动视野、调节焦距，并切换不同物镜倍率。

例如，观察神经细胞时，可以先在较低倍率下寻找细胞体，再通过倍率切换和视野调整，观察细胞周围的突起。

除了观察，APP还提供实时比例尺、X/Y坐标、原点定位和微米级尺寸测量等工具，帮助用户了解显微结构的实际尺度。

遇到感兴趣的画面，还可以使用显微摄影功能保存图片，并通过个人作品档案和观测历史回顾探索过程。

对于中小学生物学习者、家庭科学启蒙用户以及需要展示标本的教师而言，这种数字观察方式可以提供更加灵活的学习体验。

想了解具体操作方法，还可以阅读 《赫鲤显微镜新手教程：虚拟显微观察使用指南》。

微信小程序：看到标本之后，还能继续追问

如果说APP更侧重自主显微操作，那么赫鲤显微镜微信小程序则提供了另一种学习方式。

用户可以直接浏览数字标本，并围绕当前观察的内容向AI助教提问。

例如，在观察神经细胞时，你可能会产生这样的疑问：

这些问题都可以成为进一步学习神经科学知识的起点。

在微信小程序中，用户可以结合标本图像向AI助教提问，获得相关知识讲解，并继续探索感兴趣的内容。

提示：AI讲解可以辅助理解生物知识，重要的科学结论仍建议结合教材和可靠资料进行核对。

显微镜的每一次技术进步，都在拓展人类观察生命的能力。

过去，人们借助光学显微镜认识细胞的形态与结构。

如今，随着光学成像、电子技术及无线传输技术不断发展，科学家已经能够在动物自由活动时，同时记录数千个神经元的活动。

而数字显微技术的发展，也让更多普通用户有机会接触真实生物标本。

科研级显微设备与面向公众的数字显微工具，虽然用途不同，却都在帮助人们更深入地认识微观世界。

新闻中反复提到的神经细胞，其实离我们的日常学习并不遥远。

它们究竟是什么形状？那些细长的突起，又是怎样分布的？

与其只在文章里看别人展示，不如亲自观察一次。

打开赫鲤显微镜APP，找到神经细胞数字标本，尝试移动视野、切换倍率，寻找那些向外延伸的细小结构。

当课本中的神经细胞真正出现在眼前，也许你会发现，微观世界比想象中更有意思。