美國索爾克研究所科學家發明了一種可穿戴顯微鏡，可在以前無法進入的區域生成小鼠脊髓活動的高清實時圖像。《自然·通訊》和《自然·生物技術》上發表的兩篇論文詳細介紹了這項技術進步，有助于研究人員更好地了解健康和疾病背景下感覺和運動的神經基礎，例如慢性疼痛、癢、肌萎縮側索硬化癥或多發性硬化癥。

索爾克研究人員開發的可穿戴顯微鏡，可以對小鼠脊髓的細胞活動進行實時成像。圖片來源：索爾克研究所

脊髓充當信使，在大腦和身體之間傳遞信號，以調節從呼吸到運動的一切。雖然已知脊髓在傳遞疼痛信號中起著至關重要的作用，但技術限制了科學家在細胞水平上對這一過程的理解。

新研發的可穿戴顯微鏡分兩部分，寬度分別為7和14毫米左右（大約是小指或人體脊髓的寬度），可在以前無法進入的脊柱區域實時提供高分辨率、高對比度的多色成像。這項新技術可與微棱鏡植入物相結合，微棱鏡植入物是一種放置在目標組織區域附近的小型反射玻璃元件。

微棱鏡增加成像深度，讓研究人員首次觀察到以前無法到達的細胞。它還允許同時對不同深度的細胞進行成像，并且對組織的干擾最小。

有了這種新型顯微鏡，研究團隊可以利用該技術來收集有關中樞神經系統的新信息，特別是對脊髓中的星形膠質細胞、星形非神經膠質細胞進行成像，因為他們的早期工作表明這些細胞意外地參與了疼痛處理。

研究發現，擠壓老鼠的尾巴會激活星形膠質細胞，從而在脊髓節段間發送協調信號。能夠可視化疼痛信號發生的時間、地點以及參與該過程的細胞，將使研究人員能夠測試和設計治療干預措施，徹底改變疼痛研究。

團隊已開始研究脊髓中的神經元和非神經元活動在不同的疼痛條件下是如何改變的，以及各種治療方法是如何控制異常細胞活動的。

總編輯圈點：

索爾克研究所創造的這一設備，能夠讓人們前所未有地觀察到脊髓內發生的信號模式。換句話說，迄今其他高分辨率技術都無法匹敵這種速度，自然也無法“看”到生物體內與區域感覺和運動相關的神經活動。從長遠來看，該新技術從根本上改變了科學家研究中樞神經系統的可能性，進而改變人們對疼痛的理解和治療。