导读 小鼠中现有的基于电生理学和荧光的脑成像技术通常是侵入性的，需要头部固定或电缆，并且不适合于长期记录。虽然最近在自由移动的动物中成像
小鼠中现有的基于电生理学和荧光的脑成像技术通常是侵入性的，需要头部固定或电缆，并且不适合于长期记录。虽然最近在自由移动的动物中成像方法取得了进展，但这些对于对大脑相关的社会行为感兴趣的研究人员来说是主要的限制。
大阪大学的研究人员开发了一种新方法，可以在多只自由移动的老鼠中同时记录大脑活动。该方法基于最近基于生物发光的膜电压指示器，称为“LOTUS-V”。LOTUS-V生物发光探针是遗传编码的，这意味着它通过共同的基因表达系统(腺相关病毒)非侵入性地传递给靶细胞。其信号来自细胞膜电压变化，反映大脑活动。
“LOTUS-V方法报告了自由移动小鼠的大脑活动，具有良好的灵敏度且没有运动伪影，”相应的作者Takeharu Nagai说。“更重要的是，它可以测量社交互动过程中初级视觉皮层中动态变化的大脑活动。”
LOTUS-V应用于初级视皮层的细胞;该区域是针对性的，因为已知它对运动活动和视觉刺激有反应。LOTUS-V信号改变反映了视觉刺激和运动活动以及与其他小鼠相互作用时的神经活动;当小鼠接近其他人时，神经活动显着增加。此外，LOTUS-V信号不受其他附近小鼠发出的泄漏信号的影响，这意味着它忠实地反映了体内大脑活动。
“我们的方法成功地检测到了初级视皮层表层的活动 - 这个深度大约为300米，”该研究的第一作者Shigenori Inagaki说。“测试它在更深的大脑区域记录的适用性是很重要的。”
虽然LOTUS-V方法的时间分辨率足以研究由特定事件触发的大脑活动的动态，但它还不优于基于纤维的方法。
“这些结果对社会神经生物学家来说真的很令人兴奋，”Nagai说。“它具有微创性，不需要电缆或头部固定，适用于自由移动动物的长期记录，这意味着它也可用于广泛的其他研究领域。”