科大研脑成像技术 测清醒状态更清晰(图)

发布 : 2025-11-10  来源 : 明报新闻网


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科大工学院电子及计算机工程学系教授瞿佳男（图）讲解透过「自适应光学多光子显微技术」，雷射光可穿过完整的实验小鼠颅骨，令其神经网络的活体成像更清晰。（廖凯霖??o?J??


【明报专讯】香港科技大学工学院电子及计算机工程学系教授瞿佳男带领团队开发一项新脑成像技术，首次用于实时观测实验小鼠于清醒状态时的大脑，毋须麻醉，有望未来为人类大脑和神经疾病研究带来突破。新技术的焦点测量速度较原有技术快逾10倍，能清晰地观测神经元、免疫细胞及毛细血管结构和功能。瞿佳男说这项技术已申请国际专利，将于明年商业化，希望得到政府支持，并为经济转型作出贡献。

测量速度较原技术快10倍

团队早于13年前开始相关研究，2022年发表「类比锁相相位检测焦点感测与整形」（ALPHA-FSS），该技术用以观测脑部深层组织，惟其焦点测量速度不足以清晰?x??清醒的实验小鼠大脑组织活勾x???，小鼠颅骨亦会吸收及散射部分进入大脑的光线，图像质素会因此下降。

毋须麻醉 实时观测细胞血管

团队研发的新技术「数字复用焦点感测与整形」（MD-FSS）建基于ALPHA-FSS，提升了「点扩散函数」的测量速度，能引导多束空间分离的弱雷射光和强雷射光在大脑同步运作，产生非线性干涉效应，每束雷射光均以特定频率编码。团队以「数位相位解调技术」，在高杂讯背景中提取微弱信号并解码，即时校正图像畸变，测量时间可缩短至0.1秒内，较原有技术快逾10倍，并可实时追踪大脑勾x??，提供更清晰及精确的图像。

团队又利用多光子显微镜，其分辨率比现有脑电图等成像方法高出数百至数千倍，可清晰观测单个神经元、免疫细胞及最微细的毛细血管结构及其功能。团队亦结合MD-FSS及多光子显微镜，构建「自适应光学多光子显微技术」，实时追踪实验小鼠大脑免疫细胞的功能变化、测量毛细血管中的血液流动速度、观察神经细胞在思维和感知处理过程中的活动状态，并监测脑细胞与血管之间的相互作用。

限动物实验 料助阿兹海默药研

瞿佳男指出，因人的颅骨太厚，这项技术不能用以观测人脑，只能用于动物实验。他提到老鼠基因与人类的相似度近98%，大脑结构亦相近，因此老鼠可被当作实验模型，以研究神经系统疾病的疗法。瞿指新技术可透过观测实验鼠大脑对药物的反应，有望用以研发治疗阿兹海默症等脑部疾病的药物。

团队目前与瑞典卡罗林斯卡研究院教授Christian G?ritz合作，望从观测血管周细胞，研究血管周成纤维细胞度对大脑微细血管循环的调控；另与阿兹海默症专家叶玉如合作研究将40赫兹伽玛感觉刺激作为轻度至中度阿兹海默症的可能治疗策略。