瑞士科学家通过将神经元置于激光下，发明了一种新方法来监测神经元电活动。该技术叫做全息照相显微术（holographic microscopy），它不需要侵入性电极或通常用来测量细胞活动的染料。研究人员说，该方法可以用来快速筛选用以保护脑细胞的新药。

　　全息照相显微术用激光照射某个物体，根据光波的变形情况，通过计算机重建该物体的形状。该技术最常用于研究各种材料——比如，搜寻镜片或微芯片表面的瑕疵。但是，最近科学家开始将它用于研究活细胞。

　　因为细胞是透明的，穿过细胞的光的改变——叫做折射率——可以用来计算细胞外形及其内容物。细胞的内容物与其电活动直接相关：当某个神经元的电活动变得活跃，该神经元细胞膜上的通道就打开，让水和各种离子涌入细胞。

　　“含水量的变化改变了折射率，所以，我们就能够不用电极监测电流，”瑞士洛桑理工学院心智研究所（Brain Mind Institute at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne）的主任皮埃尔· 马吉斯特提（Pierre Magistretti）说。马吉斯特提领导了该研究。通过利用传统的电极记录和全息照相显微术两种方法监测在皮氏培养皿中生长的神经元，马吉斯特提及其合作者确证，全息照相显微术可以精确地追踪细胞内的电活动。该研究发表在本月的《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）上。

　　基于电极的记录方法一次只能监测少数神经元，而全息照相显微术可以同时监测的神经元就多得多了。另外，该技术中使用的显微镜每秒可以捕获高达500张的图像，产生细胞电活动的动态影像。

　　马吉斯特提说，除了基础研究，该方法还可以用来快速寻找具有特殊神经性质的化合物。比如，在中风过程中，神经元缺氧和葡萄糖，最后死亡。研究人员证明，他们可以利用全息照相显微术检测到这类细胞死亡，比其他方法快多了。对于药物筛选，他们可以在皮氏培养皿上重建这种胁迫环境，然后用全息照相显微术寻找阻止细胞死亡的化合物。

　　目前该技术的应用局限于生长在培养物中的单层神经元。研究人员现在希望用全息照相显微术来监测简单的神经回路——生长在培养皿中的相互连接的神经元——以及其他类型的细胞。最终的目标是，利用全息照相显微术来监测更复杂的构造，比如大脑组织切片，它们可以更好地反映完整大脑的行为。“如果他们能采用该方法研究切片中相互连接的神经元，它的用处就大多了，” 斯克利普斯研究所(Scripps Research Institute)的一位神经科学家弗洛伊德·布卢姆（Floyd Bloom）说。布卢姆表示乐观：“我不认为任何人能预言说，他们已经走到了力所能及的尽头。”