1 640 neuroner avbildade: Med det nya 3,5 gram tunga MiniXL-mikroskopet kan forskare titta på flera hjärnregioner samtidigt

I åratal har forskare som studerar den neurala grunden för beteende hos möss ställts inför en svår avvägning. Befintliga miniatyrmikroskop hade antingen ett mycket litet synfält, vilket begränsade dem till att observera en enda liten del av hjärnvävnaden, eller så var de för tunga för att mössen skulle kunna röra sig naturligt. Detta gjorde det oerhört svårt att studera hur olika hjärnregioner samordnas för att producera komplexa beteenden som social interaktion eller minnesbildning.

Nu flyttar Miniscope extra Large FOV (MiniXL), ett 3,5 g tungt huvudmonterat miniskop, fram gränserna för neurovetenskapen efter att framgångsrikt ha avbildat 1 640 neuroner över ett synfält (FOV) med en diameter på 3,5 mm - 9 gånger större än föregångarens 1 mm². Den spårade 44-53% platsceller i hippocampus CA1 på ett 2 m linjärt spår, avbildade vänster och höger medial prefrontal cortex (mPFC) och mPFC med nucleus accumbens (NAc) under sociala interaktioner hos möss, med hjälp av en 5-megapixel CMOS-sensor och en enda 0,3 mm koaxialkabel för dataströmning. Denna prestation tillkännagavs den 11 juni 2025.

Dess föregångare: Miniscope V4 och MiniLFOV, var antingen för tunga eller för svaga. MiniLFOV kunde avbilda ~2 000 neuroner samtidigt, men vägde 13,9 g. Miniscope V4 vägde 2,6 g men kunde bara avbilda ~200 neuroner samtidigt. Man skulle kunna säga att Miniscope extra Large FOV (MiniXL) spelade sin roll som Miniscope-världens Immanuel Kant genom att framgångsrikt förena sina föregångares styrkor och svagheter.

Så här ser det ut jämfört med sina föregångare (Miniscope V4 och MiniLFOV):

Dess förmåga att avbilda två regioner, här framhävd genom samtidig avbildning av mPFC och NAc, tillgodoser ett kritiskt behov av verktyg som kan utforska den neurala grunden för beteenden som samordnas av flera hjärnregioner - UCLA forskargrupp.

Utöver de tekniska specifikationerna är en annan intressant aspekt av MiniXL dess design med öppen källkod. Som en del av UCLA:s Miniscope-projekt görs alla designfiler och all dokumentation fritt tillgängliga online, i syfte att sänka tekniska och ekonomiska hinder och påskynda neurovetenskaplig forskning globalt.

Även om den här tekniken är ett stort steg framåt för laboratorieforskningen är dess tillämpning inom humanmedicinen fortfarande avlägsen.