港大「双光子」探索大脑深处

（星岛日报报道）大脑控制情绪、感知、行动等功能行为，不少神经科学致力于解构大脑神经活动模式，以开发大脑潜能、预防和治疗大脑神经疾病，香港大学与美国加州大学柏克莱分校合作，利用「无穷镜」原理，研发出「双光子萤光显微镜」，速度较现有技术快至少一千倍，能侦测单一神经元在毫秒间的活动变化，并生成清晰图像记录下来，对人体的创伤性亦更低。团队将进一步显微镜功能，冀能探索大脑深处的神经活动模式。

人类的脑部内有数以百亿计的神经细胞，每一毫秒均会进行电波活动和传递化学物质，港大电机电子工程系副教授暨生物医学工程课程总监谢坚文，与美国加州大学柏克莱分校合作，利用反射镜平行相对时，会生成无穷镜像的多重反射原理，生成一排激光脉冲进行扫描，研发超高速显微镜「双光子萤光显微镜」，能以每秒生成一千至三千张二维图像的速度进行扫描，较现有技术快至少一千倍，能侦测单一神经元在毫秒间的活动变化。

团队其后对小鼠的实验证实技术具低创伤性，且能清晰显示出小鼠脑部电压讯号的位置，显微镜亦能追踪极微弱且不会触发神经元达活跃状态的讯号，且能捕捉大脑表面下深度达三分一毫米的讯号。研究获美国国家卫生研究院资助，谢坚文指将进一步扩展显微镜功能，以深入侦测大脑的神经活动，有助研究脑退化症等大脑疾病成因。

另外，谢坚文亦研发出「编码阵列显微镜」，透过把单一激光光束散换成高密度的薄片状阵列，大范围散落在生物细胞样本上，高速生成柔和且高效的三维萤光图像，既减少萤光分子的损耗，对生物细胞造成的光损害亦较现有技术减少最低一千倍，能应用在长时间的生物监测研究。