美国杜克大学和斯坦福大学的研究人员发明了一种方法可以在实时状态下观测神经元的方法。每**每一秒，大脑中的1000亿个神经元都能够发射掀起了一阵电力称为动作电位，可达每秒100次频率。神经学家试图研究这个如此大量的活动如何穿越整个大脑来传递特定的想法和行为，他们需要有一种非常高速的观察方式。现有监测神经元的技术太慢，或者太过于关注产生**的监测。在一项新的研究中，研究人员揭示了能够以0.2毫秒的分辨率观测大脑神经元的技术，这个速度刚好足够捕捉哺乳动物大脑的活动。
通过多次试验后，杜克大学生物工程系的研究人员找到一种藻类，并设计出既对电压活动敏感又有着足够快的响应。但是它发出的光不够明亮，无法在试验中应用，因此还需要一个放大器。为了满足这一挑战，研究人员将*新设计的电压传感器和目前得到的*亮的荧光蛋白相结合。通过将二者连接的足够近来进行光学反应而无需系统放缓。当设计了电压检测组件检测到电压时，它会吸收更多的光，通过吸收更多的荧光蛋白的光，系统的整体荧光会变暗即实现了对神经元放电的响应。
新的传感器通过病毒被运送到老鼠的大脑中，通过遗传调控进入果蝇的大脑。在这两种情况下，研究人员能够在所选神经元蛋白质上表达和观察电压的活性。他们还能够读取神经元上不同部分的电压变化，而这一点是通过其他技术很难实现。如果能够直接从大脑读取电压尖峰，并且了解他们确切的作用时间，对帮助确定大脑的活动是如何驱使动物行为时十分有益的。
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