大脑拥有860亿个神经元，每个神经元可与万个同类建立连接，控制我们的认知、沟通、决策、运动等等生理、心理功能，科学家一直致力于探索其运作机制。香港科技大学工学院电子及计算机工程学系教授瞿佳男团队，开发出“数字复用交点感测与整形”（简称“MD-FSS”）的脑成像技术，以近乎无创方式对清醒状态下的实验小鼠大脑进行高分辨率图像扫描，科学家能直接观察大脑在自然运作状态下的组织活动，为神经科学、药物研发等研究开辟全新路径。

扫描效果更胜磁力共振脑电图

该技术基于团队2022年的「类比锁相相位检测焦点感测与整形」技术进一步开发而成，具备高精度和高矫正阶数的优势，以亚细胞级解析度观测脑部深层组织。瞿佳男表示，“要理解大脑工作机理，必须看到活体在自然状态下的真实活动。”“MD-FSS”毋须对实验动物实施麻醉，科学家能直接观察其大脑在自然运作状态下的组织活动。

瞿佳男解释，现有脑成像技术，如磁力共振、脑电图、正电子发射断层扫描等等分辨率不够，仅达圆珠笔芯头大小，无法符合需求。“要看到大脑神经元之间的互动，分辨率必须要达到发丝1/10的清晰度。”

瞿佳男表示，“MD-FSS”结合高分辨率的多光子显微镜技术，能清晰观测单个神经元、免疫细胞乃至最微细的毛细血管供血情况；其次，配合“数位相位解调”，从高杂讯背景中精确提取微弱信号，进行解码从而多方面构建出“自适应光学多光子显微技术”。瞿佳男表示，“该技术分辨率比现有设备高数百倍至数千倍，而测量时间则缩短至0.1秒以内，较原有技术提升10倍以上，实时追踪大脑动态，解决观察过程中受颅骨阻挡导致图像模糊‘雾里看花’困境。”

神经科学及药物研究新路向

瞿佳男指，“MD-FSS”不能应用在人身上，但凭借该技术突破，神经科学家能运用前所未有的方式研究人类大脑（待确认）的快速活动、对大脑复杂的网络互动、疾病演化，为学习、记忆、精神健康和神经疾病乃至药物研究等领域发挥重要作用。

该技术的科研应用前景广阔。据悉，团队已与三位顶尖科学家开展合作，其中包括和科大校长、晨兴生命科学教授叶玉如，研究40赫兹伽马感觉刺激作为轻度至中度阿兹海默病的可能治疗策略。此外，亦和科大生命科学部讲座教授卜国军合作研究年轻小鼠血液让年老小鼠“返老还童”谜团。据悉，目前该技术已获得多项专利，团队计划于明年启动商业化。瞿佳男表示，香港拥有国际化优势，若未来可依托粤港澳大湾区的产业资源，将激发更多潜力。