找到大腦內閃亮的恆星 陽明交大團隊精準定位神經細胞放電

陽明交大神經科學研究所副教授陳摘文與林貝容，利用電壓敏感的螢光分子來追蹤神經細胞膜電位的微小變化。圖／陽明交大提供

陽明交大神經科學研究所的研究團隊，成功開發出一項突破性的活體成像技術，可在大腦中精準捕捉神經細胞的放電活動。研究團隊形容，這項工作就像在浩瀚銀河中，找到一顆顆閃亮的恆星，解決了長久以來神經科學的觀測瓶頸，爲揭開大腦運作之謎邁出關鍵一步。

研究團隊指出，人的感覺、思考與記憶都來自神經細胞間高速傳遞的電訊號，但這些訊號多發生在深層腦部，且轉瞬即逝，要即時觀察其細節非常困難。傳統光學成像受限於光線散射，影像常是一團模糊的光暈，難以分辨神經細胞活動全貌。

陽明交大神經科學研究所副教授陳摘文與林貝容，利用電壓敏感的螢光分子來追蹤神經細胞膜電位的微小變化。他們發現，雖然神經訊號在空間上會彼此重疊，但在每一個時間點其實只有少數神經元正在放電，團隊巧妙地將這些稀疏的電訊閃光視爲定位線索。

研究團隊利用這項名爲「活動定位成像」（Activity Localization Imaging, ALI）的技術，觀察活體老鼠中的海馬迴神經元，準確鎖定每一次神經元放電的座標，累積數萬筆資料後，建構出一幅高解析度的神經活動地圖，陳摘文說：「這項工作就像在浩瀚銀河中，找到一顆顆閃亮的恆星。」

早在去年，研究團隊就利用類似技術，首次觀察到神經細胞之間有類似朋友「揪團組隊」的現象：某些抑制性神經元會偏好與特定細胞羣體一同活化放電，顯示神經網路中存在類似社羣的結構。

林貝容表示，這次的突破，首次能分辨體積更小、排列更緊密的興奮性神經元，更清楚地瞭解這些掌管空間認知與記憶形成的關鍵細胞。儘管目前的技術仍無法偵測不主動放電的「沉默神經元」，但關鍵的突破仍爲神經影像的研究開啓了嶄新的方向。

陽明交大表示，本次研究由臺灣本土團隊主導、帶領跨國合作，成功發表於國際頂尖期刊「Nature Methods」，充分展現了多年來的研究累積與深耕成果。

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