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CMOS高速相機在腦片微電路活動記錄中的應用
CMOS高速相機憑借其高速成像,、高靈敏度及低噪聲等特性,，在腦片微電路活動記錄中發(fā)揮著重要作用,。腦片研究是神經(jīng)科學領域的重要手段,，通過離體腦片可觀察神經(jīng)元在接近生理條件下的電活動及突觸傳遞,。然而,，傳統(tǒng)記錄方法受限于空間分辨率與時間采樣率，難以捕捉微電路中快速動態(tài)變化,。
CMOS高速相機的應用解決了這一難題,。其核心優(yōu)勢在于：
毫秒級時間分辨率：支持每秒數(shù)千至數(shù)萬幀的成像速率，可精準捕捉神經(jīng)元動作電位的傳播過程,，為研究神經(jīng)信號傳導機制提供關鍵數(shù)據(jù),。
高靈敏度成像：通過背照式結構與量子效率優(yōu)化,，在弱光條件下仍能清晰成像，適配鈣離子指示劑或電壓敏感染料的熒光信號檢測需求,。
低噪聲特性：芯片級降噪技術顯著降低讀出噪聲,，提升信噪比，保障微弱熒光信號的準確采集,。
在實驗場景中,，CMOS高速相機與雙光子顯微鏡或寬場顯微鏡結合，可同步記錄神經(jīng)元群體的鈣瞬變或膜電位變化,。例如,，在癲癇模型腦片中，通過高速成像可實時追蹤異常放電的起源與傳播路徑,；在突觸可塑性研究中,，可量化高頻刺激引發(fā)的突觸增強或抑制效應。此外,，其大視野成像能力支持多腦區(qū)并行記錄,，為解析復雜神經(jīng)網(wǎng)絡提供技術支撐。
未來,，隨著CMOS傳感器技術的持續(xù)突破,，如全局快門與片上HDR合成的普及，將進一步提升高速成像的時空精度,，推動腦片研究向單細胞分辨率與全腦尺度動態(tài)分析邁進,。