【台灣醒報記者林祐任台北報導】研究「人的意識」的科學家過去曾因受限於影像解析度低而難以進展，最近由台大物理系教授朱士維率領的跨領域團隊，以光學顯微鏡成像技術研究「果蠅腦」得到突破。未來腦神經科學家可能以空間解析度高於過去的10倍（次微米到奈米）、高穿透深度（釐米）以及高時間解析度（毫秒），一揭人腦的奧秘。
可觀察個別神經元
「大腦是人類最重要但了解最少的器官之一，而意識是什麼、記憶如何儲存與提取等正是當代最重要的科學問題。」台大物理系教授朱士維表示，團隊之所以會選擇果蠅腦，是因為其神經連結與人腦類似，但細胞數量（13萬）僅為人腦的百萬分之一，因此他們需要好的工具來觀察個別細胞的活動。
朱士維強調，團隊觀察的是「活體」果蠅腦，以了解神經元的連結與功能，因此影像技術必須同時考量對比、解析度、穿透深度與取像速度。清大生醫工程與環境科學系助理教授朱麗安形容，這好比不只要研究高速公路的結構，連車子流動的過程都需一覽無遺。
兼具解析度與深度
朱士維指出，團隊發展出3項技術，第一是以毫秒解析度觀察三度空間神經動態行為的「高速體積成像系統」（兼顧影像深度與速度），並擴充自製光學神經激發系統，成功解析訊號連結路徑。
第二，以「深組織超解析光學技術」（對比、解析度與深度）結合螢光蛋白標定等，不僅可達λ（光波長）/20的解析度，還可發現神經纖維三維空間分布；第三，朱士維表示，傳統的雙光子光學顯微鏡只能看到果蠅腦部0.1毫米的深度，而團隊使用的「長波長三光子螢光」，則有機會穿透果蠅全腦。
今年年初由台灣、新加坡、澳洲、中國、日本和韓國等組成的SYNAPSE聯盟，挑戰繪製「人類全腦神經圖譜圖」。記者詢問兩項研究的關係，朱麗安回應，雖然SYNAPSE聯盟是採用同步輻射技術，且是研究非活體的人腦，但這兩項研究是相輔相成的，SYNAPSE聯盟研究的是高速公路的骨幹，他們則是探索上面的車子如何流動。
