Tsinghua Üniversitesi ve Chinese PLA General Hospital'dan bir ekip Nature'da, aküsü olmadan bir gram ağırlığında olan ve görüntüleri kablosuz aktaran bir mezoskop yayımladı. Adı Airscope ve asıl katkısı ağırlığın kendisi değil, ağırlığın satın aldığı şey: tırmanan, borulardan geçen, serbestçe hareket eden farelerde binlerce nöronun kaydı.

Ne yapıyor

2 megapiksellik sensör, dört asferik lensten oluşan bir optik yol, altı milimetrelik görüş alanı ve dört-altı mikrometre çözünürlük — yani tek hücre. Bu bir veri sayfası gibi okunuyor ama sorunun tam merkezi: geleneksel kafaya takılan minyatür mikroskoplar genelde üç gramdan ağır, bu da hareketi kısıtlıyor ve davranışı bozuyor. Kablolu sistemler aynı şeyi daha görünür biçimde yapıyor.

Ekibe göre Airscope, benzer kafaya takılan cihazlardan yüzde 30'dan fazla daha hafif ve megapiksel görüntüleri kablosuz aktarıyor; bu da agresif veri sıkıştırma gerektirmiş. Akü manyetik olarak takılıyor ve hızla değiştiriliyor, yani bir hayvan kimse fişten çekmeden uzun süre izlenebiliyor.

Önemli sayılar: tek bir farede aynı anda 8.500'den fazla kortikal nöron — ekibe göre mevcut kablosuz cihazların 25 katı — ve aynı beyin bölgesinden 200 günden uzun süre kararlı kayıt; sinyal kalitesi tezgâh mikroskoplarına yakın.

Gerçekte ne yaptılar

Daha ilginç sonuçlar davranış tarafında. Ekip, beş metrekarelik doğal bir habitatta keşfe çıkan fareleri kaydetti ve 32 uç kolu olan bir labirentte uzun süreli, kendi yönettiği keşfi izledi. Kortikal aktivite, hayvanların geçtiği zemin türüne göre sistematik olarak değişti.

Donanımın mühendislikten bilime döndüğü nokta tam burası: ancak hayvan ölçüm sırasında hareket edebildiği için görünen bir örüntü. Davranışın sinirsel temelini, davranışı kısıtlayarak inceleyemezsiniz.

Bağlam ve sınırlar

Tsinghua'dan Dai Qionghai ve Chinese PLA General Hospital'dan Dai Pu'nun yürüttüğü çalışma 19 Ekim'de Nature'da yayımlandı. Sınırlar cihazın değil yöntemin: mezoskopi floresan belirteçler gerektiriyor — genetik veya viral yolla verilen indikatörler — ve derinliği değil korteksi görüyor. Altı milimetre görüş alanı bir fare için çok, bir primat için az.

Yön yine de dikkat çekici. Çinli gruplar nöroteknoloji ve beyin-bilgisayar arayüzleri üzerinde yıllardır ısrarla çalışıyor; daha az rahatsız ederken daha fazlasını gören bir cihaz orada bir yapı taşı — hem temel araştırma hem de sonradan BCI olarak pazarlanacak her şey için. Dai, sıradaki adım olarak optik beyin-bilgisayar arayüzlerini, ayrıca mini görüntülemenin hastalık seyrini izleyebileceği immünoloji ve onkolojisini gösteriyor.

Ayıklanmış kısım

Bir gram kendi başına amaç değil. Bir hayvanın davranışını sergilemesi ile kablo taşıması arasındaki fark. Sinirbilimde bu fark onlarca yıllık veriye mal oldu ve her hafif cihaz kuşağı, daha önce sorulamayan soruları yanıtlanabilir kıldı. Airscope bilinmeyene bir sıçrama değil; o çizgide çok iyi bir sonraki adım.

Kaynaklar