港大發明雙光子螢光顯微鏡　可助研究腦部疾病

人類大腦內有數以百億計的神經元，了解神經元活動可有助為腦部研究。香港大學電機電子工程系副教授謝堅文與團隊研發「雙光子螢光顯微鏡」的超高速顯微鏡，能捕捉神經元之間的電子信號和化學物質傳遞。謝認為研究有效加深對大腦功能的認知，為腦部疾病如早老性癡呆症帕金遜症等提供研究線索。

神經元在0.001秒持續地發放化學物質及電子信號交流，在每1毫秒之間，數十億計的信號在腦部交織形成網狀系統激發出螢光，就是大腦控制情緒、感知、思想、行動和記憶等功能行爲的開始。神經元產生異常，即是腦神經病變的成因。

大腦研究的關鍵，是為捕捉腦部複雜閃現的神經活動，但目前未有顯微鏡技術能將之記錄。謝早前與團隊研發了一種名為FACED的超高速激光掃描技術，利用了一對平行的反射鏡來產生激光脈衝，比現有的激光掃描速度至少快1000倍。

謝與美國加州大學柏克萊分校細胞及分子生物學的Ji Na團隊合作，成功以上述高速顯微鏡記錄活體小鼠腦部神經元所產生在的電脈衝信號。在實驗中，研究人員利用高速顯微鏡將掃描激光投射在小鼠上，為其大腦皮層進行每秒1000至3000次的二維掃描影像，同時在小鼠的大腦的神經元植入蛋白質分子感應器，用作探測神經元之間的電信號。

謝指人工改造的蛋白質，在電壓變化的信號通過神經元時會發出螢光。顯微鏡檢測到這些螢光信號後形成一個二維圖像。大腦神經活動的可為開發大腦潛能、預防及治療大腦神經疾病提供線索，研究成果已在學術期刊《自然方法》（Nature Methods）發表。