TINISCOPE · 超轻量头戴式荧光显微镜

自由活动下的
多脑区同步钙成像

TINISCOPE 将超轻量头戴式显微镜与多通道同步采集相结合，可在同一只自由活动小鼠上记录多个脑区的神经元群体钙信号，并同步采集行为视频，为研究跨脑区活动与行为的关联提供实验支持。

最多 4 个脑区四路钙信号与行为视频同步采集

< 0.5 g单台头戴显微镜重量

25–40 Hz采集帧率可调

WHY MULTI-REGION

研究跨脑区活动与行为的关联

感知、决策、记忆与运动涉及多个脑区的共同参与。在同一行为过程中同步记录多个脑区的钙信号，有助于比较各脑区的响应特征、活动变化及其与行为事件的关联。

01 / 同步

在同一只动物、同一次实验中同步采集多个脑区的信号，减少跨实验对齐的不确定性，为比较钙信号变化提供共同的时间参照。

02 / 行为

轻量化头戴设计适用于自由活动实验。结合行为视频，可分析探索、学习、社交等任务中的钙信号变化及其行为相关性。

03 / 网络

围绕同一行为事件，比较不同脑区的响应模式、协同变化与状态转换，为研究跨脑区功能关联提供数据支持。

SYSTEM DESIGN

系统采用支持串行输出的微型 CMOS 图像传感器，省去独立序列化芯片，并将供电与时钟相关功能整合至数据采集器。通过精简头戴端电路，缩小模块体积、减轻佩戴负担，为多台显微镜的同步采集提供支持。

轻量镜体单台头戴显微镜重量小于 0.5 g

多脑区记录同一只小鼠可同时佩戴四台显微镜

成像视野720 × 540 μm

行为同步四路钙信号与行为视频同步采集

线缆解旋支持手动或自动解旋方案

参数调节帧率、曝光时间与增益可调

APPLICATION EXAMPLES

以下实例展示同一只小鼠佩戴四台显微镜的实验配置，以及多脑区成像位点、同步采集图像和神经元群体钙信号时间序列。

SPECIFICATIONS

系统支持单光子钙成像、多通道同步采集及行为视频触发。显微镜、线缆与梯度折射率（GRIN）透镜的具体配置，可结合目标脑区与实验任务确定。

RESEARCH PAPER

TINISCOPE 的系统设计与多脑区同步成像研究发表于 National Science Review。论文介绍了超轻量头戴式显微镜的设计、同步成像方法及实验验证结果，可为实验设计提供参考。