Neuroscience News – 1 Jun 26 Neuropixels Opto Probe Rewrites Brain Data - Neuroscience News Researchers launch Neuropixels Opto, integrating electrophysiology and optogenetics on a single hair-thin probe. Est. reading time: 8 minutes https://www.nature.com/articles/s41592-026-03077-y [!quote]+ 高密度电生理学设备让神经科学家能够观察到大量神经元群的尖峰脉冲，而光遗传学则让他们能够驱动或抑制这些尖峰脉冲。我们的研究表明，单个设备就能将这两种功能结合起来，为读写活体大脑神经活动提供高分辨率的手段。 https://www.nature.com/articles/s41592-026-03076-z [!abstract]+ 高分辨率细胞外电生理技术是记录分布式神经元群动作电位的金标准，尤其在与光遗传学结合使用时，能够以高时间分辨率操控特定类型的细胞，其优势更为显著。我们将这些方法集成到原型Neuropixels Opto探针中，该探针结合了电子和光子电路。这些器件在一个70微米宽、1厘米长的探针杆上集成了960个电记录位点和两组共14个发光体，从而能够利用蓝光和红光进行空间可寻址的光遗传刺激。在小鼠皮层中，Neuropixels Opto探针实现了高质量的记录，并结合了空间可寻址的光遗传学技术，能够差异性地激活或抑制不同皮层深度的神经元。在小鼠纹状体和其他深层结构中，Neuropixels Opto探针实现了高效的光标记，能够同时识别两种类型的细胞。Neuropixels Opto探针有望成为记录、识别和操控神经元群的有效工具。 1 个帖子 - 1 位参与者 阅读完整话题
IT之家 6 月 4 日消息，美国国家航空航天局（NASA）即将告别旗下功勋卓著的火星轨道探测器之一。 经过数月反复尝试仍无法重新联络火星大气与挥发物演化探测器（MAVEN）后，NASA 正式宣布这颗红色星球探测器任务终结。NASA 深空测控网于 12 月 6 日接收到 MAVEN 最后一次传回的信号，此后这颗太阳能探测器运行至火星背面，通讯被星体遮挡。据 NASA 事故审查委员会今年 2 月发布的报告，探测器从火星另一侧飞出后，遥测数据显示设备自动切入安全模式，并以无法控制的旋转姿态翻滚，最终导致电力耗尽。 NASA 发布公告称，此后所有联络 MAVEN 的尝试悉数失败。NASA 官员于 6 月 3 日召开新闻发布会，官宣 MAVEN 任务落幕。探测器在火星背面突发故障的具体原因仍在调查之中。 MAVEN 宣告退役，为其十余年的火星探测科研生涯画上句号。该探测器 2013 年 11 月由联合发射联盟的阿特拉斯五号运载火箭发射升空，并在十个月后进入火星环绕轨道。 MAVEN 首席研究员香农 · 库里在周三的线上会议中评价，它是“史上最出色的火星探测任务”。项目负责人迈克 · 莫罗高度赞扬研发运维团队，坦言：“任务落幕，我们如同痛失至亲。” 库里对此深有同感，但着重盘点了探测器创下的诸多科研成果：“全体团队成员固然满心失落，但与此同时，我们为过去十年取得的科研成果倍感自豪。”她称赞 MAVEN 是“全太阳系内研究大气逃逸现象的顶尖观测设备”。 莫罗表示，故障审查委员会研判，探测器在去年 12 月故障发生后的数小时内大概率彻底断电，“供电中断最终造成通讯系统失效，探测器彻底无法修复”，他还补充：“事故调查组仍在深挖故障的根本原因。” 据IT之家了解，MAVEN 原定在轨任务周期仅 1 个地球年，因设备工况始终稳定优异，任务先后多次延期，额外服役十年。MAVEN 陨落之后，目前仍在火星轨道正常服役的 NASA 探测器仅剩两枚：2001 年升空的火星奥德赛号、2005 年发射的火星勘测轨道飞行器（MRO），二者服役时长也早已远超最初设计任务期限。 MAVEN 曾是 NASA 五台火星车中继通讯卫星之一，其余四台仍保持在轨运行，分别是奥德赛号、火星勘测轨道飞行器，以及欧洲空间局的火星快车、微量气体轨道器。 MAVEN 是人类首台搭载专用探测仪器、系统性研究火星大气演化及其与太阳风相互作用的探测器。即便在探测器失联之后，其在轨采集的海量数据仍会持续助力科学家斩获多项全新科研发现。 NASA 行星科学部主任路易丝 · 普罗克特在官方通告中提到：“MAVEN 积攒的探测数据，在未来数十年里仍会持续为火星研究提供关键参考。” 库里也表示：“我们即将归档的海量观测数据集，还蕴藏着大量有待深挖的科研价值。”
IT之家 5 月 20 日消息，此刻，一艘名为灵神星号的探测器正奔赴同名天体 ——16 号灵神星。该小行星坐落于火星与木星之间的小行星带，科学界推测其主体或许由贵金属构成，这些贵金属在地球上的价值甚至会超过全球经济总量。不过，这一切猜想要等到 2029 年探测器抵达后才能得到确切证实，我们唯有耐心等待。 而在奔赴这颗极具探索价值小行星的途中，灵神星号也带来了诸多惊喜。它完成了一次意义非凡的中途飞掠任务：近距离飞掠火星，最近距离仅距火星地表 2864 英里（4609 千米）。这般极近的距离，也让探测器传回了大量这颗红色星球的绝美影像。 上面这张火星影像拍摄于美国东部时间 5 月 15 日上午 8 点 03 分。画面里火星呈现出弯月形态，原因是灵神星号从大相位角方位靠近火星，相位角指太阳、拍摄目标火星与探测器三者之间形成的夹角。 美国国家航空航天局（NASA）解释称，火星大气中遍布尘埃，尘埃对光线产生散射作用，使得探测器搭载的多光谱成像仪观测到的火星弯月，亮度与延展范围都超出了预期。这款成像仪功能十分特殊，既能拍摄人类肉眼可见的可见光影像，也能捕捉近红外波段影像 —— 这也是詹姆斯・韦伯太空望远镜的核心观测领域。 待到灵神星号探测器抵达 16 号灵神星后，这类多波段成像技术将发挥关键作用，助力科研人员清晰探明小行星的地表地貌特征。事实上，本次火星飞掠过程中，探测器已启动大量专为小行星探测研发的专业设备，用于辅助 NASA 探明 16 号灵神星的真实物质构成，验证其数万亿美金的超高价值猜想。其中搭载的磁力仪还疑似探测到火星附近存在弓形激波，这一现象与火星周边的太阳风活动息息相关。 暂且把目光聚焦在火星上，这张绝美弯月火星图并非探测器近距离飞掠期间传回的唯一影像。 亚利桑那州立大学灵神星成像仪项目负责人吉姆・贝尔在声明中表示：“我们拍摄了海量火星接近影像，以及近距离视角下火星地表与大气的画面。这批珍贵数据不仅能精准校准、检测相机设备性能，还能提前调试专为灵神星小行星探测研发的初代图像处理程序。” IT之家注意到，NASA 后续还公布了更多本次飞掠拍摄的火星照片，并表示未来数日还将围绕这批火星影像开展深度分析研究。 贝尔还提到：“探测器结束火星飞掠后，在本月剩余时间里，我们还会持续拍摄远离视野下的火星校准影像。” 上方这张照片近乎拍出了满月形态的火星，画面左侧的白色区域是火星南极，清晰呈现出这片富含水冰区域的高清样貌，据 NASA 测算，火星南极冰盖宽度超 430 英里（700 千米）。 下面这张照片拍摄到火星陨石坑上方的风蚀条纹，条纹最长可达 30 英里（50 千米），画面中的陨石坑平均直径同样约为 50 千米。 第二张为火星增强彩色影像，整体呈现蓝色调，清晰展现出惠更斯陨石坑全貌，该陨石坑宽度约 290 英里（470 千米）。 灵神星号为何要在奔赴最终目标的途中绕道飞掠火星？这是利用了引力弹弓效应，也是深空探测器远航太阳系常用的飞行借力技巧。 简单来说，引力弹弓就是借助宇宙天体（多为行星）的引力拉扯，改变探测器飞行轨迹、提升飞行速度，使其精准驶向既定探测目标。NASA 证实，本次火星引力借力效果达到预期。 美国宇航局喷气推进实验室灵神星号导航负责人唐・韩表示：“我们已确认，此次火星借力让探测器时速提升 1000 英里，同时使其相对太阳的轨道倾角偏移约 1 度，如今探测器已步入正轨，将于 2029 年夏季抵达 16 号灵神星。” 唐・韩还说明，科研团队依靠多普勒效应得出以上结论：远离观测者的物体光波波长会被拉长，靠近观测者的物体光波波长则会收缩。 NASA 用于和深空探测器建立通讯的深空网络，正是借助这一效应精准定位探测器位置。除此之外，灵神星号还搭载了全新深空激光通信系统，可通过激光束向地球传回数据，目前该设备运行状态极佳，甚至曾跨越 3000 万公里太空，成功传回一只名为泰特斯的猫咪影像。 加州大学伯克利分校灵神星项目首席研究员琳迪・埃尔金斯 - 坦顿说道：“我们期盼此次火星飞掠任务多年，如今任务圆满完成。感谢火星为探测器提供关键引力助力，助力它向着太阳系更深处前行。”
IT之家 5 月 17 日消息，美国国家航空航天局（NASA）的灵神星探测器于当地时间 5 月 15 日飞掠火星，此次飞掠距离这颗红色星球比火星两颗小型卫星还要更近。不过这场时间精准把控的机动操作，并非为了研究火星。 事实上，灵神星探测器掠过火星，是借助这颗行星完成天体引力弹弓加速，奔赴同名目标天体 —— 富含金属的灵神星小行星。探测器此次最近距离火星约 2800 英里（4500 千米），自五月初开始，火星在探测器视野里就持续变得愈发硕大明亮。 NASA 表示，5 月 15 日当天灵神星探测器掠过火星时，飞行时速约达 12333 英里（19848 千米）。这次飞掠不仅提升了探测器飞行速度，更关键的是修正了飞行轨道，使其朝着目的地 —— 运行在火星与木星之间的 16 号灵神星小行星稳步进发。 科学家认为，这颗直径 173 英里（280 千米）的天体，或许是一颗碎裂原始行星裸露在外的金属内核。数十亿年前的剧烈天体碰撞，剥离了这颗原始行星的外层地壳与地幔，最终形成如今的模样。倘若该推测属实，此次探测任务将让人类首次直接观测到平日里深藏在地球这类行星内部的核心物质。 火星引力借力 此次火星飞掠是本次探测任务至关重要的里程碑，既节省了珍贵燃料，也让探测器顺利踏上 2029 年抵达灵神星的既定航线。 据IT之家了解，这种飞行操作是现代航天领域应用极广的引力助推技术。航天器精准贴近运行中的行星飞行，便能实现提速、变轨并节省推进剂，从而完成仅凭火箭动力难以实现的更远、更快深空探测任务。 这套原理看似违背常理，仿佛航天器凭空获取了飞行能量。航天器飞向行星时会不断加速，脱离行星引力范围时又会减速，直观来看速度增减本该相互抵消。 而实现引力助推的核心，并非单纯依靠行星引力，而是行星本身围绕太阳的公转运动。 火星在绕日公转时，本身携带着巨大的运动动量。灵神星探测器以精密测算的角度靠近火星，再从特定方向脱离，顺利借走了火星极小一部分公转动能。 这一能量传递遵循牛顿第三定律，即作用力与反作用力大小相等、方向相反。探测器从火星身上借取极其微量的动量实现加速，这份动量损耗对火星微乎其微，却足以彻底改变探测器的飞行进程。 曾参与 NASA 朱诺号木星探测任务的科学家沙丹・阿达兰此前接受《太空网》采访时表示：“这种方式高效经济、构思精妙，堪比星际台球借力走位。” 长久以来，引力助推技术一直助力人类探索宇宙深空。该技术最早可追溯至 1959 年太空时代初期，苏联月球 3 号探测器借助月球引力绕行至月球背面，首次拍摄到了月球背面影像。 人类诸多极具开创性的无人深空探测任务，都离不开引力助推技术。上世纪 70 年代末，旅行者号探测器借助百年一遇的外行星连珠天象，依靠引力弹弓从木星奔赴土星，旅行者 2 号更是借此一路飞向天王星与海王星，完成了意义非凡的外太阳系巡游。 卡西尼号探测器先后借助地球、金星、木星的引力加速，攒足动力奔赴土星；新视野号探测器飞掠木星借力，大幅缩短了奔赴冥王星的飞行时长。 就在近期，NASA 备受瞩目的阿尔忒弥斯 2 号载人任务也运用了同款原理，采用自由返回轨道，借助月球引力让四名航天员绕飞月球背面后顺利折返地球，无需启动大量发动机调整航线。 去年 10 月发布的相关研究论文显示，此次火星借力飞掠，让灵神星探测器相对太阳的速度改变量达到每秒 2 千米。 灵神星探测器采用太阳能电力推进系统，依靠太阳能板将光能转化为电能，电离并喷射氙气缓慢推动自身前行。这套推进系统效率极高，但长期输出的推力十分微弱。 倘若仅依靠自身推进系统完成同等幅度的提速与轨道修正，不仅成本高昂，现实中也难以实现。这需要耗费海量推进剂，远超探测器实际运载能力，还会增加整体自重，大幅抬升发射成本。 而此次火星飞掠，让探测器借助行星引力完成大部分轨道与速度调整，为后续漫长航程省下大量燃料。 如今的灵神星探测器如同击打出的棒球，带着全新的飞行动量与修正后的轨道告别火星，向着这颗极具研究价值的金属小行星飞去，有望揭开行星内部深藏的奥秘。探测器预计将于 2029 年 7 月抵达 16 号灵神星小行星。
IT之家 5 月 13 日消息，全球首个天基中微子探测器于上周发射升空，用于研究不断轰击地球、难以捕捉的中微子粒子。此次任务将对相关技术开展验证，未来有望助力科研人员揭开太阳内部深处发生的隐秘过程之谜。 据IT之家了解，这款探测器由镓晶体和钨晶体制成，搭载在一颗 3U 立方体卫星（尺寸约长 30 厘米、宽 10 厘米）。该卫星将在距地面 500 公里的轨道上运行约两年时间。这台小型探测设备于 5 月 3 日搭乘 SpaceX 的 CAS500-2 拼车发射任务进入预定轨道。 该项目名为 SNAPPY（全称太阳中微子天体粒子物理探测项目），由威奇托州立大学物理与数学系教授尼古拉斯 · 索洛梅伊牵头构思。项目旨在为未来一项太阳近邻中微子探测任务验证核心技术。索洛梅伊在接受 Space.com 采访时表示：“在地球上能探测到的中微子十分稀少，因此地面探测需要建造体量极其庞大的探测器。但在太阳附近，中微子数量是地球的上千倍甚至更多。这意味着，我们向太空发射一台 1 千克级、部署在太阳附近的探测器，探测效能就能等同于地球上一台 1000 千克级的大型探测器。” 中微子几乎没有质量，产生于自然界的核衰变、核反应堆等核裂变反应，以及恒星内部的核聚变过程。据美国能源部数据显示，中微子是宇宙中数量最丰富的粒子，每秒有数万亿个中微子穿过人体，但这类粒子却极难被探测捕捉。 中微子难以探测的特性，源于其近乎为零的质量以及不带电荷的属性。在地球上，想要捕捉中微子踪迹，通常需要将巨型探测器深埋地下。中微子与物质发生相互作用的概率极低，这一特性由主导放射性衰变过程的弱核力决定。 当中微子与原子核发生相互作用时，会转化为电子，同时生成 μ 子、τ 子等更奇异的粒子。为确保探测器捕捉到的 μ 子和电子确实源自中微子反应，探测设备必须安置在地下深处，隔绝其他宇宙粒子的干扰。全球最大的中微子探测器 —— 中国江门中微子实验室，深埋于地下 700 米处；而位于南极的冰立方中微子天文台，埋设在冰盖下 1450 米至 2450 米的更深处。 自大爆炸以来，宇宙中就遍布着穿梭于星际空间的中微子。其中大量中微子源自太阳内部，还有一部分来自遥远的超新星爆发 —— 恒星核心燃料耗尽后发生的终极爆炸，将中微子抛向宇宙空间，最终抵达地球。 太阳附近超高浓度的中微子，正是索洛梅伊团队的研究重点。目前正在轨道开展测试的 SNAPPY 探测器，核心目标十分明确：验证太空环境下中微子探测技术的可行性。这颗立方体卫星搭载的镓基探测器，相较于地面主流使用的氩基探测器，对中微子撞击的敏感度更高。 索洛梅伊希望，若本次试验取得成功，有望推动美国国家航空航天局（NASA）在未来太阳探测任务中部署中微子探测器。 索洛梅伊解释道：“我们不仅可以大规模探测太阳中微子的相互作用过程，还能提升定位分辨率，勾勒出太阳核心外围聚变圈层的结构影像。同时能够开展粒子物理研究，追踪太阳中微子从太阳内部向外逃逸、奔赴深空乃至抵达地球的传播规律。” 凭借镓基探测器超高的灵敏度，索洛梅伊认为研究团队甚至有望捕捉到那些能量更低、无法被地面探测器发现的中微子。 根据生成方式的不同，中微子分为多种“味态”。索洛梅伊表示，通过大规模分析太阳释放的中微子通量，科研人员有望打开一扇独特的观测窗口，探秘太阳核心深处维系恒星生命的核聚变过程 —— 这一区域远超人类现有科学仪器的探测范围。 索洛梅伊称，由于中微子几乎不与物质发生相互作用，它们在太阳内部深处生成后，短短数秒就能逃逸至太阳外部。反观太阳内部的普通物质，从太阳核心向外扩散 70 万公里抵达太阳表面，科学家预估需要约 10 万年时间。 “这就好比把一台显微镜直接放进了太阳核心。”索洛梅伊说道，“太阳核心外围不同圈层会发生不同类型的聚变反应，我们可以通过观测不同种类的中微子，解析并研究太阳聚变核心的内部结构。”
IT之家 4 月 16 日消息，据 Space 报道，星际访客 3I/ATLAS 彗星每天向太空喷射的水量，足以填满 70 个奥林匹克游泳池。这一发现为科学家提供了绝佳机会，用以研究其他恒星周围行星形成时存在的物质成分，这些行星的年龄可能远比太阳更古老。 据IT之家了解，该发现由欧洲空间局（ESA）的木星冰卫星探测器（JUICE）任务完成，目前该探测器正飞往木星及其冰卫星。2025 年 11 月，JUICE 利用搭载的 MAJIS（木卫与木星成像光谱仪）和 JANUS（全方位探测朱庇特、爱神与后代）设备，观测了 3I/ATLAS 彗星 —— 这是人类发现的第三个来自太阳系外、穿越太阳系的天体。 和太阳系本土彗星一样，3I/ATLAS 在靠近太阳时开始释放物质：太阳辐射加热其冰冷的内核，使固态冰直接转化为气体，这一过程称为升华。气体剧烈喷发时，形成彗星特有的彗发和彗尾，彗星也随之变亮，而 3I/ATLAS 的亮度甚至超出预期。 观测期间，MAJIS 探测到水蒸气与二氧化碳分子的红外辐射。这些物质被称为挥发性物质，因为它们极易蒸发。 意大利国家天体物理研究所（INAF）团队成员朱塞佩・皮乔尼在声明中表示：“MAJIS 多次探测到水蒸气和二氧化碳，表明在彗星经过近日点后不久，埋藏在地表下的挥发性冰便被大量释放到太空中。根据收集到的数据，我们估算彗星核每秒喷出约 2 吨物质，相当于每天向太空喷射约 70 个奥运泳池量的水蒸气。” “MAJIS 数据将帮助我们更好地了解这颗彗星在近日点后的活动情况，以及数十亿年前在其他恒星周围形成的物质的物理与化学特性。” JUICE 对 3I/ATLAS 的观测尤为特别，因为这并非计划内任务，只是在 2025 年 7 月 1 日发现该彗星后才临时开展。由于 JUICE 可观测彗星的时间窗口极短，且这颗星际彗星的辐射信号非常微弱，观测难度极大。 此后科研团队经历了漫长等待，相关数据直到 2026 年 2 月才传回地球。 INAF 研究员、JANUS 设备首席研究员帕斯夸莱・帕伦博说：“我们等待了很久，但一切都值得。这些精彩的图像首次清晰展现了彗星在近日点附近的剧烈活动。3I/ATLAS 呈现出延展的彗发、彗尾，以及射线、喷流、纤维状等多种形态结构。这些数据将让我们在中短时间尺度上研究彗星彗发与彗尾的形态结构、亮度及演化。我们对 JANUS 的表现非常满意；这也出色地预示了，当它最终抵达 JUICE 任务的目的地 —— 木星及其冰卫星轨道后，将能发挥怎样的能力。”
美国航空航天局3日宣布，在火星轨道已运行超过11年的探测器“火星大气与挥发物演化任务”（MAVEN）正式结束。MAVEN探测器于2013年11月发射升空，2014年9月进入火星轨道，原计划任务期一年，此后持续运行并多次延长任务。该探测器2025年12月6日最后一次与地面通信后失联，已无法继续正常运行。美国航空航天局当时表示，MAVEN在绕过火星背面后未能恢复信号。（新华社）