要了解动物行为中的神经活动，需要能够精确、快速、无损探测整个神经链路动力学。现有的无损神经元成像技术时空分辨率不高，视场也不大。功能磁共振成像和光学漫射全析技术能够记录血液的慢速流动，但时间分辨率有限（接近1s），且空间分辨率低（数微米）。向组织中注入对比剂再探测其非线性光学响应可以提高探测的时空分辨率，但对比剂经常损伤脑组织，成像区域限制在注入点附近，并且会影响神经的活性。

 

美国科学家提出利用一种非线性现象－自相位调制测量神经活动的内在特征。自相位调制指的是脉冲光强度的瞬时变化引起其自身的相位变化。在散装液体和规则结构的固体中，自相位调制现象对液体的分子组成和亚微米尺度的固体结构非常敏感。借助脉冲整形技术，他们利用普通强度的激光测量了海马脑组织切片受谷氨酸诱导的神经活动中的自相位调制信号的变化。实验发现，测量自相位调制信号的变化归结于神经元膜电位的变化，而离子在有电位差的通道中的流动是神经元光学性质变化的根本。

 

原文链接：http://ol.osa.org/abstract.cfm?id=149884（五月/编译）