从美国神经学会年会看神经学研究的新趋势

　　今年的美国神经科学学会（SfN）年会于11月3日-7日在圣地亚哥举行。众多科学家汇聚一堂，讨论神经科学领域的最新进展。尽管我们没法亲临现场，但BioTechniques的编辑Francesca Lake为我们带来了会议的一些亮点。

　　Lake提到，我们如今有能力生成大量数据；然而，将这些数据转化成有用知识的技术是滞后的。今年会议上的许多演讲都旨在解决这个问题，以及如何更快速、更可靠地收集数据。此外，非侵入性技术也是会议的一个重点。

　　重现性成为焦点

　　数据的验证存在问题，这已经不是什么秘密。密歇根州立大学的Hanne Hoffmann也明确了这一点，她们团队正在研究季节变化和白昼长度对昼夜节律的影响。她强调了技术验证的缺乏可能对下游研究产生影响。

　　“我也遇到了一些问题。有时，你甚至在对照中发现了与预期不符的行为，这是由于技术对细胞功能的影响，”Hoffmann评论道。“不过，在会议上看着许多进展和工具，我感到很开心。我们如今有更多的方法去接近神经元网络，这真让人激动，因为我们需要了解网络功能，而不仅仅是单个神经元的功能。”

　　合作才能共赢

　　Janelia研究所的Tim Harris则谈论了他利用Neuropixels开展的工作。Neuropixels是记录神经信号的小型微机械设备。它的通量比之前技术水平高出了一个数量级，并且能够高质量地记录啮齿动物大脑中数百个神经元的活动。

　　Harris有着物理学的背景，但他认为生物学或许比物理学更难，因为这个领域在不断变化，因此我们需要拥抱新技术。此次年会上涌现出大量新技术，让神经科学家能够找到新方法去解决不断变化的问题，并从物理学等学科中吸取经验教训。

　　德国蔡司（ZEISS）公司在年会上展示了一项新技术。它正与美国Inscopix公司合作，将Airyscan共聚焦成像技术与Inscopix的自由活动显微镜系统相结合。利用这种自由活动显微镜，研究人员可在社交互动、成瘾、睡眠和空间记忆等过程中监控神经信号，而蔡司Airyscan出色的空间分辨率和信噪比让他们获得更多信息。同时，蔡司的技术还让研究人员能够了解更多背景信息。

　　此外，研究人员还介绍了多个开源或公开的资源，以便合作和共享。蔡司开发了一个名为APEER的数字化平台，能够处理显微镜数据。麻省理工学院的Kwanghun Chung介绍了利用随机电迁移的各种技术，能够以亚细胞分辨率观察大脑，而不会造成损伤。康涅狄格大学的Bruce Rheaume等人提供了更多的开源技术。他们打造了一个网页版应用程序，可比较视网膜神经节细胞的基因表达。

　　此次年会上的许多参展商也提供外包服务，以确保高通量的数据生成。Cellectricon公司的CEO Mattias Karlsson表示，公司已经推出了一个利用微流体技术进行神经退行性研究的新平台。“我们的目标是利用我们在其他疾病领域所获得的知识，学习和能力，并将其应用在神经退行性疾病上，”他解释说。

　　非侵入性方法

　　SfN年会上讨论最热烈的议题之一是大脑和音乐。新墨西哥大学的Elaine Bearer教授也参与了本次讨论。作为一名神经学家和作曲家，她很高兴看到神经科学界关注这种关系，并寻找新技术来帮助我们理解它。

　　“大家都想了解，音乐如何塑造或影响大脑，”她评论道。“目前，我们有多种技术可以使用，包括红外线、聚焦超声、经颅磁刺激方法等。”

　　Bearer教授主持了一个会议，讨论了对大脑进行成像的非侵入性技术。这是一个十分有意义的话题，因为推动人们以更人道的方式开展动物研究。Bearer自己的团队利用锰离子增强核磁共振（MEMRI）来绘制阿尔茨海默病和创伤应激障碍中的神经回路。

　　斯坦福大学的Jeffrey Wang及其团队在会议上介绍了一种称为sonopharmacology的新技术。这种技术利用超声波药物释放来绘制大脑反应，并采用一种经过优化的光片显微镜来快速记录大量神经元中的钙动力学。

　　亚利桑那州立大学的副教授Jit Muthuswamy也主持了另一场以非侵入性技术为主题的研讨会。他的团队正在改进经颅磁刺激（TMS）等技术，开发利用声音刺激神经元的微创技术，以及开发即插即用设备，以便记录清醒动物和头部未固定动物的膜电位。

　　“当前神经接口技术的一个问题是它们具有侵入性，并且通常导致干扰。在使用神经接口时，你的目标是发现和评估特定回路的功能，干扰则违反了基本原则；不要干扰你想要测量的东西，”Muthuswamy解释说。

　　科学家们在多个会议上讨论了经颅磁刺激和超声波，希望更好地了解其机制，并提高其选择性。杜克大学的神经学助理教授Simon Davis致力于研究单个部位的刺激对整个大脑的影响。“大脑不是独立处理器的集合，我们不应该如此对待它们，”他指出。