據物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國麻省理工學(xué)院和佐治亞理工學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)出利用機器人操縱來(lái)自動(dòng)發(fā)現和記錄活體大腦中神經(jīng)元信息的方法，即用一種全細胞膜片鉗制動(dòng)一個(gè)微小的空心玻璃針，在神經(jīng)細胞的膜上開(kāi)孔，以記錄其內部電活性。該研究成果刊登在5月6日《自然·方法》期刊上。

這種深入大腦中神經(jīng)元內部運作的方式可提供大量有用的信息，如電活性模式、細胞內部狀況、甚至基因在某一時(shí)刻被閉合的剖面。然而，能夠實(shí)現這個(gè)入口非常困難，目前世界上只有極少數實(shí)驗室在進(jìn)行嘗試，這種自動(dòng)發(fā)現和記錄活體大腦中神經(jīng)元信息的最新方法有望改變該領(lǐng)域研究現狀。研究人員證明，在一個(gè)細胞檢測的計算機程序的引導下，與人工相比，該自動(dòng)裝置識別和記錄活老鼠大腦中的神經(jīng)元信息具有更好的精度和速度。

采用新型自動(dòng)化裝置消除了對活體細胞的活動(dòng)進(jìn)行數月定向和長(cháng)期搜索的需要。采用這種技術(shù)，科學(xué)家可將大腦中數千個(gè)細胞劃分成不同類(lèi)型，還可繪制其彼此之間的連接，并從正常細胞中找出病變細胞。

研究人員稱(chēng)，該方法在研究大腦疾病方面將會(huì )尤其有用，如精神分裂癥、帕金森氏癥、自閉癥和癲癇?？茖W(xué)家們一直難以描述這些疾病中一個(gè)細胞與其具有電活回路和性能的分子集成。描繪出疾病如何改變活體大腦內特定細胞分子，將會(huì )更好地發(fā)現藥物的靶標。

如果通過(guò)人工對這種精密儀器進(jìn)行操作，需花上4個(gè)月的訓練時(shí)間，最終還可能不是很精準，于是研究人員將這項任務(wù)交與機器人來(lái)操作，其機械手臂由計算機程序做指導。研究人員說(shuō)，在神經(jīng)科學(xué)中使用機器人來(lái)研究有生命的動(dòng)物還僅僅是個(gè)開(kāi)始，而像這樣的機器人可能被用于在大腦中有目標點(diǎn)地注入藥物，或提供基因治療載體，希望新方法也能激勵神經(jīng)學(xué)家追求各類(lèi)機器人自動(dòng)化，例如在光遺傳學(xué)方面，利用光有針對性地干擾神經(jīng)回路和確定神經(jīng)元在大腦功能中發(fā)揮的因果作用。