明尼苏达大学的研究人员已经为小鼠开发了一种独特的3D打印的透明颅骨植入物，这为实时观察整个大脑表面的活动提供了机会。该设备可以进行基本的大脑研究，从而为人脑疾病(例如脑震荡，阿尔茨海默氏病和帕金森氏病)提供新的见解。
这项研究发表在《自然通讯》上。研究人员还计划将这种设备商业化，他们称之为See-Shell。
“我们正在尝试做的是看我们是否可以长时间观察和观察鼠标大脑大部分表面(称为皮质)并与之交互。该研究的合著者，明尼苏达州大学本杰明·梅休大学科学与工程学院机械工程学助理教授Suhasa Kodandaramaiah博士说，这将为我们提供有关人脑工作原理的新信息。“这项技术使我们能够以空前的控制力和精确度来观察运动中的大多数皮层，同时刺激大脑的某些部位。”
过去，大多数科学家研究了大脑的小区域并试图对其进行详细了解。但是，研究人员现在发现，大脑某一部分发生的事情可能同时影响大脑的其他部分。
他们使用See-Shell设备进行的首批研究之一研究了大脑某一部位的轻度脑震荡在其结构和功能重组时如何影响大脑其他部位。柯达达拉迈亚说，老鼠的大脑在很多方面与人的大脑非常相似，这种设备为类似的研究打开了大门，这些老鼠正在研究影响人类的退化性脑病，例如阿尔茨海默氏症或帕金森氏病。该技术使研究人员能够以前所未有的时间分辨率首次看到全球变化。在使用该设备制作的视频中，鼠标大脑亮度的变化对应于神经活动的起伏。微弱的闪烁是整个大脑突然变得活跃的时期。研究人员仍在尝试了解这种全球协调活动的原因及其对行为的意义。
医学博士Timothy J. Ebner博士说：“这些是我们无法在人类中进行的研究，但对于我们了解大脑的运作方式而言，它们至关重要，因此我们可以改善对患有脑损伤或疾病的人的治疗方法。” D.，该研究的合著者，明尼苏达大学教授，医学院神经科学系主任。
为了制作See-Shell，研究人员对鼠标头骨的表面进行了数字扫描，然后使用数字扫描创建了一个人造透明头骨，该头骨具有与原始头骨相同的轮廓。在精确的手术过程中，将鼠标头骨的顶部替换为3D打印的透明头骨设备。该设备允许研究人员同时记录大脑活动，同时实时成像整个大脑。
使用该设备的另一个优势是，老鼠的身体不会拒绝植入物，这意味着研究人员能够在几个月内研究同一个老鼠的大脑。经过数月的小鼠研究，研究人员可以用数十年的时间研究人类大脑的衰老。
Kodandaramaiah说：“这种新设备使我们能够最小程度地观察大脑活动，同时放大特定神经元的图像，同时还能大致了解大部分大脑表面。”“开发该设备并证明其正常工作只是我们能够进行脑研究的开端。”