Дослідники Каліфорнійського університету в Девісі створили інноваційний пристрій візуалізації DeepInMiniscope, який дозволяє спостерігати нейронну активність мозку мишей у реальному часі з високою роздільною здатністю. Пристрій є безлінзовою камерою, що використовує тонку маску з понад 100 мініатюрних лінз, кожна з яких фіксує зображення під унікальним кутом.
Під керівництвом професора Вейцзяня Янга команда розробила технологію, яка долає обмеження традиційних систем візуалізації. На відміну від попередніх пристроїв, DeepInMiniscope ефективно працює з дрібними біологічними структурами навіть за умов значного розсіювання світла у тканинах.
Ключовий компонент системи — спеціалізована нейронна мережа, що поєднує ітеративну оптимізацію з глибоким навчанням. Алгоритм миттєво обробляє дані з усіх лінз, створюючи детальне тривимірне зображення нейронної активності. За словами Фена Тяня, першого автора дослідження, алгоритм вимагає мінімального обсягу навчальних даних, але забезпечує високу точність і швидкість обробки великомасштабних наборів.
Поточна версія пристрою дає змогу спостерігати взаємозв’язок між нейронною активністю та поведінкою з безпрецедентною точністю. Професор Янг планує подальшу мініатюризацію пристрою до розміру близько двох квадратних сантиметрів і розробку бездротової версії, що дозволить відстежувати активність мозку у мишей, які вільно пересуваються.
Технологія відкриває нові можливості для вивчення функцій мозку, механізмів сприйняття, пізнання та поведінки. Ці дослідження можуть сприяти розробці нових терапевтичних підходів до лікування неврологічних захворювань.