中国科学技术大学毕国强教授和中科院深圳先进技术研究院周鹏程教授研究组提出了超紧凑头戴式荧光显微镜的设计，应用于神经观察。该研究发表在《国家科学评论》上。

头戴式显微镜适用于自由活动动物的钙成像。然而，空间和重量限制仍然是一个障碍。在这项研究中，研究人员提出了一种具有优化光学、电子和机械设计的紧密集成神经成像显微镜(TINIscope)。TINIscope 重 0.43 克，是目前头戴式显微镜中最轻的。由于其紧凑性，TINIscope 能够进行多区域钙成像。

图像传感器不使用串行器芯片，而是直接传输串行数据，从而大大减少了尺寸。其他一些部件也被削减，只留下了必要的部分。缩小的传感器允许优化照明设计，进一步缩短光学组件之间的距离。

TINIscope 采用了新颖的设计，将 CMOS 传感器放置在侧面，将 LED 激励放置在顶部。通过应用二向色镜将发射荧光反射到传感器，可以旋转多个 TINIscope 以在空间上分布其传感器。因此，实现了多区域成像。最后，开发了一种换向器来防止鼠标运动引起的纠缠。

实验中应用了钙敏感荧光蛋白GCaMP6s，在小鼠的四个海马分区中分别植入了GRIN晶状体。事实证明，TINIscope 设备对小鼠的行为没有明显影响。

然后进行 T 迷宫测试和改进的开放场地测试，并使用互信息分析来识别表现出空间调谐的神经元。结果显示，记录的区域均包含空间调谐神经元，比例约为20%。

利用 TINIscope 的紧凑性，可以组合其他模块来实现多模态实验。研究人员将 TINIscope 与光遗传学刺激和电刺激相结合，并记录对刺激做出反应的神经元。

还进行了钙成像与同一大脑区域的电极记录相结合，能够检测到在海马体中传播的不同波形，例如尖波波纹。

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