背景

高振宇教授在鹿特丹伊拉斯姆斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的實驗室主要研究大腦如何控制運動、學(xué)習(xí)和記憶。為了探究這些功能，高教授的實驗室采用體內(nèi)實驗方法，通過電生理學(xué)或熒光光學(xué)方法，或兩者結(jié)合的方式，檢測小鼠模型大腦中的電信號。

為了可視化小鼠大腦皮層的活動，可以使用電壓成像技術(shù)。該技術(shù)通過熒光電壓指示劑提供光學(xué)信號，是檢測神經(jīng)元活動的極其直接的方法。電壓成像實驗在丹·布林克斯教授的實驗室中得到了進一步優(yōu)化，該實驗室與高教授的實驗室緊密合作。

挑戰(zhàn)

為檢測神經(jīng)元電壓信號需滿足以下關(guān)鍵條件：成像頻率需達1-2kHz(1000-2000幀/秒)以精確捕捉動作電位，因此需要具備此拍攝速度的相機。由于所需幀率極高，每幀信號水平會極低，這就要求相機具備極高的量子效率靈敏度和足夠低的噪聲水平，才能可靠檢測信號的微小變化。只有通過最大化信號收集和最小化噪聲干擾，相機才能在短至1毫秒以下的曝光條件下實現(xiàn)1kHz或更高頻率的拍攝。

目前使用的Archon電壓指示器報告的信號來自神經(jīng)元胞體。電生理學(xué)方法雖然能以高時間分辨率檢測極低信號水平，但電壓指示器的工作原理決定了其報告信號有時僅表現(xiàn)為基線信號的1-10%增減。這些微小信號波動需要被精確采集和分析，才能從電壓成像數(shù)據(jù)中解析神經(jīng)功能。

Kinetix是滿足我們活體電壓信號檢測需求的完美解決方案——它正是最理想的解決方案，兼具速度與靈敏度?！哒裼罱淌?/p>

解決方案

Kinetix sCMOS相機通過速度與靈敏度的突破性結(jié)合，成為電壓成像等嚴(yán)苛應(yīng)用場景的理想選擇。

該相機在29mm全視野下可實現(xiàn)500fps成像，在局部區(qū)域可提升至1000-2000fps，極端情況下甚至超過100,000fps。這種高速性能得益于其極低的讀取噪聲和接近完美的95%量子效率。

正如高振宇教授所言："Kinetix是活體電壓信號檢測的完美解決方案——它兼具速度與靈敏度"。特別值得一提的是，Kinetix在保持高速成像的同時，相比前代相機解決方案能提供更大的視野范圍。這使得高教授實驗室能夠同時高速記錄大量神經(jīng)元活動，將神經(jīng)元活動置于相互關(guān)聯(lián)的背景下進行研究，最終實現(xiàn)感覺刺激、皮層活動和行為后果之間的關(guān)聯(lián)分析。

審核編輯 黃宇