揭開大腦運作之謎！ 陽明交大發表神經元放電定位成像

【NOW健康 楊芷晴／台北報導】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。就像在浩瀚銀河中定位出發光恆星一般，這項創新解決了長久以來神經科學的觀測瓶頸，為揭開大腦運作之謎邁出關鍵一步。

陽明交大精準鎖定神經元放電座標 建構高解析度的神經活動地圖

我們的感覺、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的陳摘文與林貝容２位副教授，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為定位線索，就像天文學家追蹤星空閃爍般。

研究團隊利用這項名為「活動定位成像」（Activity Localization Imaging, ALI）的技術，觀察了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。陳摘文形容：「這項工作就像在浩瀚銀河中，找到一顆顆閃亮的恆星。」

▲重建的神經活動地圖。黃色與藍色分別代表興奮性神經元與沉默神經元。（圖／陽明交大神經科學研究所提供）

分辨體積更小的興奮性神經元 清楚掌握空間認知與記憶的關鍵細胞

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群體一同活化放電，顯示神經網路中存在類似社群的結構。

林貝容表示，這次的突破，讓我們首次能分辨體積更小、排列更緊密的興奮性神經元，更清楚地了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」，但關鍵的突破仍為神經影像的研究開啟了嶄新的方向。本次研究由台灣本土團隊主導、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。

# 首圖來源／陽明交大神經科學研究所提供