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在自由移动的小型动物中同步记录神经元活动与自然行为，一直是系统神经科学领域的一大技术瓶颈。传统的电生理记录和光遗传调控系统通常依赖物理线缆（tethers），这不可避免地会限制动物的自由运动，尤其在涉及多个个体的复杂社交互动中干扰更为严重。虽然目前存在部分无线神经记录设备，但往往存在机身过重、续航短、功能单一等缺陷。近日，来自美国康奈尔大学的研究团队在国际顶尖方法学期刊《Nature Methods》上发表了最新研究成果，推出了一款名为 WILD（Wireless, Interactive, Lightweight Datalogger）的革命性多模态记录与调控平台，成功打破了这一桎梏。

康奈尔大学神经生物学与行为学副教授 Antonio Fernandez-Ruiz 博士表示：“我们长久以来的构想，就是让神经科学研究无限逼近动物在野外展现出的真实自然行为。”为实现这一目标，由该实验室研究助理 Zifang Zhao 领衔工程设计，成功打造出了高度集成的 WILD 系统。

WILD 平台创新性地在极小的空间内整合了神经记录电极、多模态行为传感器（包括微型头戴式摄像机、音频麦克风和惯性运动追踪单元）以及光遗传学刺激模块。与传统的无线遥测技术不同，高带宽神经数据的实时无线传输往往极为耗能且容易受到环境干扰。因此，WILD 设备采用了“板载处理与本地存储”策略：通过集成低功耗微控制器单元（MCU）和高效板载信号处理模块，将高采样率数据直接写入轻巧的 microSD 卡中，而低功耗蓝牙（Bluetooth）无线连接则主要负责传输控制指令与多设备间的时间同步信号。

加州大学洛杉矶分校（UCLA）神经学客座副教授 Daniel Aharoni 对该成果高度评价道：“这项工作最令人惊叹之处在于极高的系统集成度——将多模态数据记录、板载实时处理以及神经元调控全部打包进一个支持动物完全自由活动的微型系统内。这让在复杂环境和群体社交场景下的活体实验变得切实可行。”

在硬件规格与功耗优化方面，包含外壳及一块 1.65 克电池在内，整个 WILD 平台的总重量仅为 4.7 克。实验数据显示，若搭载 2.5 克的电池，该系统可支持 64 通道、以 20 kHz 采样率进行长达 3 小时的连续全幅神经电生理记录。此外，设备具备极高的可重构性，研究人员可以根据实验需求独立开启或关闭特定传感器组件，或降低采样率以换取数倍的续航时间，极为灵活地适应各种野外和实验室任务。

该平台的问世为神经生态学（Neuroecology）这一新兴交叉学科开辟了全新路径。康奈尔大学助理教授 Azahara Oliva 指出：“以往，科学家只能在实验室单调的任务中记录脑活动，或者在自然界中长时间观察动物的宏观行为，二者始终无法兼得。而借助 WILD 平台，我们首次能够将动物在自然环境中的真实活动轨迹，与光照、温度骤变甚至是捕食者出现等生态变量和深层神经元动态精准关联起来。”研究人员指出，该技术未来有望广泛应用于研究季节性节律对大脑网络的影响，乃至评估迷幻药物等精神活性物质在自然生态场景下的长期神经行为效应。