10月19日，清华大学的戴琼海、吴嘉敏团队与解放军总医院的戴朴团队合作，在顶刊Nature上以“加速预览”的形式报道了使用1克重无线介观显微镜实现自然行为小鼠的全皮层成像。揭示自由活动动物体内分布式皮层环路如何协调行为，始终是系统神经科学领域的核心挑战，现有微型显微镜受限于视场范围有限、通量低、需有线缆束缚等短板，长期制约相关研究推进。
在此，该研究提出了一种名为“Airscope”的无线介观显微镜，它在6mm视野内以12.5 Hz提供4 μm横向分辨率，重量仅1.0克（主要指机身，不含电池等）。非球面透镜设计使总光路长度比以往微型显微镜缩短2.84倍，同时达到台式单光子介观显微镜的神经元采集量；定制化无线链路支持单只动物无缆钙成像，可同时记录最高超8500个神经元，采集规模提升25倍。配合零样本行为分析器，Airscope可在丰富的行为条件下进行皮层成像，包括大空间的丰富环境、游泳实验和多器官植入，并支持多只动物同时记录。
利用Airscope，研究展示了无束缚皮层成像在多种行为范式中的广泛应用。研究识别出多个背侧区域中与社交支配行为特征相关的皮层活动模式，并证明背侧皮层群体活动可前瞻性解码配对动物间的竞争结果。研究观察到迷宫探索过程中与奖励位置相关的皮层活动模式，并通过同步脑-脊髓记录，刻画了恐惧条件化过程中从脊髓到皮层的格兰杰因果影响。
总之，该研究带来了全球首个突破百万像素的无线介观显微镜（Airscope），其通过将介观大视场、单细胞分辨率记录与无约束行为相结合，使自然主义的多动物皮层记录在实验上变得可行，并为系统神经科学提供了一款普适性强的全新技术工具。
在头戴式微型化荧光显微镜方面，我这里还顺便想到了北京大学的程和平院士团队也有类似成果。但两者的成像机制和侧重点不同，程院士团队的是双光子显微镜（Airscope是单光子），其也不是无线，主要采用的是柔性光纤传输。
本文第一完成单位为清华大学，共同第一作者为张元龙、李昂然、袁乐康、王鸣瑞和赵伟豪；文章最后通讯作者为戴琼海院士，戴朴和吴嘉敏为共同通讯作者。值得一提的是，本文也是清华大学今年以第一单位发表的第34篇CNS正刊（近一周内的第3篇），继续刷新学校的历史新高，目前也暂居国内高校CNS发文的首位。据了解，本文于2025年10月投稿，差不多一年后的2026年10月文章被接受，如今加速在线发表。
今年以来，戴琼海院士团队继续保持“高质高产”，持续在介观活体显微成像、光电智能计算等前沿领域取得国际领先的原创成果。本文也是该团队今年发表的第3篇CNS正刊了。在今年2月时，该团队8天内在顶刊Nature和Science上各发一文；先是清华大学戴琼海、吴嘉敏和方璐作为共同通讯作者在Nature发表了关于基于全息光场合成实现亚秒级体积三维打印的文章；此后戴琼海、吴嘉敏团队又与清华天文系的蔡峥作为共同通讯作者以“First Release”的形式在Science上发表了关于自监督时空降噪提升天文成像探测极限的文章。
除了这3篇NS正刊外，戴琼海团队今年在Nature大子刊上也是发表了多篇文章，其中更是在生物技术领域的顶尖期刊《Nature Biotechnology》（自然-生物技术）连发三文，今年实现了NBT的“帽子戏法”，详见：清华大学戴琼海团队与合作者在《自然-生物技术》连发两篇重要成果。除此之外，团队今年还在《Nature Methods》、《Nature Photonics》和《Nature Nanotechnology》（综述）等期刊上发表了文章。
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