CN110672558A - 基于oct技术的神经活动观测方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种基于OCT技术的神经活动观测方法及系统。本发明提供一种利用Ca离子指示剂进行神经活动观测的OCT系统，使OCT技术可以用于观测神经活动，以观测获得不同空间位置神经组织活动的活跃情况。该方案中的Ca离子指示剂，区别于传统方法，利用Ca离子指示剂对激发光源的吸收强度而不是传统的对激发荧光的强度来表征Ca离子浓度，从而间接的表征神经活动强度以供OCT系统观测。本发明能够解决传统OCT系统因荧光信号的非相干性所造成的无法观测神经组织样品的神经活动的问题。

Description

基于OCT技术的神经活动观测方法及系统

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，具体而言涉及一种基于OCT技术的神经活动观测方法及系统。

背景技术

光学相干断层扫描技术(又称光学相干层析技术，Optical Coherencetomography，OCT)，是一种利用两路相干光的干涉现象实现光学响应信号观测的技术。

参考图1所示，OCT技术将相干光源发出的光波通过耦合器分为两路：一路由A端点进入，从B端点输出；另一路从A端点进入从C端点输出。其中，A-C一路作为参考臂，在参考臂中，入射光经过一定光程到达反射镜，被反射镜反射后原路返回，参考臂A-C的光路参数是设定的。另一路A-B作为样品臂，在样品臂中，入射光经过一定光程到达样品，被样品不同深度的位置散射后原路返回。样品臂A-B的光路参数是不确定的，其不确定的点在于样品不同深度的散射系数不同，这样，参考臂中返回的光便携带了对应样品不同深度的散射系数的信息。两路光原路分别由B端点和C端点返回后再次在耦合器相遇。

虽然样品臂A-B返回的光波中携带了样品的光学响应信息，但这些不同深度的信息是混在在一起的，只有通过解调才能把不同深度所对应的散射光信号分别提取出来。OCT技术采用相干解调的方式。当通过设置参考臂A-C的光路参数确定了参考光的光程L时，只有光程在L(即样品特定深度位置)附近相干长度限定范围内的样品臂光信号可以与参考光发生可分辨的干涉现象。由此，设置在耦合器的输出端D端点的探测器能够检测到的干涉信号，对其进行解调，即能够由样品特定深度的散射光信号获得相应的光学响应信号。通过预设或者扫描参考臂的光程L，可以通过对探测器所获得的对应不同光程L的干涉信号进行采集，相应的得到样品不同深度的散射光信号，经过信号处理即可得到样品光学响应的纵向分布特征。

在此基础上，配合振镜等横向扫描机构，还可以得到横向光学响应特征。将纵向及横向两个维度的光学响应特征经过计算处理，可以对样品进行3D模型重构，得到对样品光学响应所对应的形貌结构较为完整的表征。

但是，现有的OCT技术不能用于观测神经活动。其原因主要是OCT观测的对象是不同深度层面的光学响应，即，散射光。对于神经细胞来说，它是否处于神经兴奋状态，并不会对应有光学响应上的区别。这使得神经活动不能成为传统OCT技术的观测对象。

虽然，神经科学界目前能够通过电压敏感或者钙(Ca)离子敏感的指示剂把把伴随神经活动而产生的表面电压变化或者Ca离子浓度变化表征为荧光响应，通过观测相应的荧光响应状况而间接的表征神经活动。但是，荧光响应所产生的荧光是外源光，其无法与OCT中的参考臂保持相干性，因而无法被现有OCT技术观测到。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于OCT技术的神经活动观测方法及系统，本发明利用Ca离子指示剂对激发光源的吸收作用，实现OCT技术下对神经活动的观测，能够获得比传统荧光显微镜更好的观测深度，能够通过OCT技术实现三维观测。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种基于OCT技术的神经活动观测方法，其步骤包括：第一步，在待观测的神经组织样品中导入钙离子指示剂；第二步，设置OCT系统的光源至所述钙离子指示剂的激发波段范围；调整OCT系统中相应的各光路的器件至对应所述钙离子指示剂的激发波段范围；第三步，控制所述OCT系统由其样品臂获取所述待观测的神经组织样品在钙离子指示剂的激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂相对应的干涉信号，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号。

可选的，上述基于OCT技术的神经活动观测方法，其中，所述神经组织样品处于兴奋状态下或活跃状态下，所述钙离子指示剂更多地吸收所述OCT系统中光源所提供的入射光，具有更低的散射光强度；所述神经组织样品的神经活动处于非兴奋状态下或非活跃状态下，所述钙离子指示剂更少地吸收所述OCT系统中光源所提供的入射光，具有更高的散射光强度。

可选的，上述基于OCT技术的神经活动观测方法，其中，表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号包括有所述钙离子指示剂在所述激发波段范围内的散射光强，散射光强度低表征所述待观测的神经组织样品的神经活动活跃程度高，散射光强度高表征所述待观测的神经组织样品的神经活动活跃程度低。

可选的，上述基于OCT技术的神经活动观测方法，其中，所述第三步还包括：调节所述OCT系统中参考臂的光程L，由所述OCT系统中样品臂获得对应该光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

可选的，上述基于OCT技术的神经活动观测方法，其中，所述第三步还包括：按照预设的扫描顺序，调节所述OCT系统中参考臂的光程L，由所述OCT系统中样品臂获得对应该光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号；上述方法中还包括有第四步，对各光程L所对应的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号进行组合，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的纵向的样品光学响应特征，结合横向扫描手段，如振镜，所获得的横向的样品光学响应特征，将纵向光学响应信号以及通过横向扫描获取的横向光学响应信号进行组合，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的三维光学响应特征。

同时，为实现上述目的，本发明还提供一种基于OCT技术的神经活动观测系统，其包括：钙离子指示剂，其被导入至待观测的神经组织样品中；OCT系统，其光源的频段被设置至所述钙离子指示剂的激发波段范围内，其各光路的器件被调整至对应所述钙离子指示剂的激发波段范围内；所述OCT系统由其样品臂获取所述待观测的神经组织样品在钙离子指示剂的激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂相对应的干涉信号，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号。

可选的，上述基于OCT技术的神经活动观测系统，其中，所述OCT系统中参考臂的光程L，根据需要观测的样品深度而调节：需要观测的样品深度深时增加所述参考臂的光程L，深度浅时缩小所述参考臂的光程L；所述OCT系统中样品臂获得对应光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。其中，样品臂获得对应光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，其原理在于：钙离子指示剂的全部散射光中，只有与对应光程L相匹配的样品深度下的散射光信号能够与所述参考臂光程L的光程相匹配，形成相干光，被相干解调而获得其信号。

可选的，上述基于OCT技术的神经活动观测系统，其中，所述OCT系统中参考臂的光程L按照预设的扫描顺序调节，所述OCT系统中样品臂获得对应当前光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号；所述OCT系统还包括信号处理单元，用于对各光程L所对应的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的纵向光学响应信号以及通过横向扫描手段所获得的横向的光学响应信号进行组合，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的三维光学响应特征。

有益效果

本发明利用Ca离子指示剂进行神经活动观测的OCT系统，使OCT技术可以用于观测神经活动，以观测获得不同空间位置神经组织的活跃情况。本发明中的Ca离子指示剂，区别于传统方法，利用Ca离子指示剂对激发光源的吸收强度而不是传统的对激发荧光的强度来表征Ca离子浓度，从而间接的表征神经活动强度，以供OCT系统观测。本发明能够解决传统OCT系统因荧光信号的非相干性所造成的无法观测神经组织样品神经活动的问题。

进一步，本发明可以通过调节或按照设定规律扫描OCT系统中参考臂的光程L，而从样品臂获得对应当前光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号以显示其对应的活跃程度。基于对该光学响应信号的组合以及处理，获得表征所述待观测的神经组织样品神经活动的纵向样品光学响应的分布特征，配合振镜等横向扫描手段获得三维的光学响应特征。此外，基于OCT系统，本发明相比于传统利用钙离子指示剂通过荧光显微镜进行观测的方式有望获得更好的观测深度和成像速度，其观测所能够获得的信息也更为全面。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的OCT系统的光路结构示意图；

图2是一种钙离子指示剂对应的归一化吸收系数-波长分布与归一化荧光发射系数-波长分布图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

目前，为观测神经活动，广泛采用Ca离子指示剂，利用其激发荧光的特性通过荧光显微镜实现观测。Ca离子指示剂激发荧光的特性是指，其能够使得处于兴奋状态下的神经细胞在激发光源照射的条件下产生荧光。使得该神经细胞吸收激发光源(比如蓝色)的能量，释放荧光(比如绿光)。这种荧光的光强与神经细胞神经活动密切相关，可以被配合滤色片的显微镜观察，从而间接的观测神经细胞的活跃程度。

但是现有这种对钙离子指示剂的应用，其所产生的荧光无法被OCT系统检测，因而无法观测获得不同样品深度下神经细胞的活跃程度。

其原因在于，OCT系统的观测需要基于相干光。对于一个确定的相干光源结构，在确定的工作条件下，其相干长度是一个定值。当两路相干光的光程差小于相干长度时，干涉现象明显，当光程差大于相干长度时，几乎看不到干涉现象。而传统应用中，钙离子指示剂的荧光是外源光，无法与OCT系统参考臂的反射光保持相干性，因而无法用于OCT观测。

为解决这一问题，本发明提供一种新的对钙离子的应用方式，利用其在图2所表现出来的对激发光源的吸收强度，而不是激发荧光的强度，来表征神经组织样品中Ca离子浓度，实现OCT观测。

参考图2所示。图2中显示了两种常用Ca离子指示剂的吸收谱和荧光发射谱。由图可知，Ca离子指示剂所处环境从低Ca离子环境变为高Ca离子环境时，会伴随发生两个特征：1.在400nm波长位置，归一化吸收系数下降约0.26；2.在500nm波长位置，归一化荧光系数上升约0.65。这虽然只是两个实例，里面却反映着Ca离子指示剂的通性：随着Ca离子指示剂所处环境从低Ca离子环境变为高Ca离子环境，其对高频波段(激发波段)的吸收增强，对低频波段(荧光波段)荧光的发射增强。

一般来说，不同的Ca离子指示剂的吸收波长在无Ca离子环境和高Ca离子环境下的分布不同。大多情况下，Ca离子指示剂在吸收峰波长附近的吸收系数会在无Ca离子环境和高Ca离子环境下显现较大差距。

基于此原理，由于当前没有确凿证据证明神经细胞活动存在非人工干预下的原位光学响应，即大概率下不存在除指示剂响应外的神经活动响应参与构成光信号；因而能够通过对比当前状态的信号强度与抑制状态的信号强度，判断当前神经细胞的神经活动。并且，考虑到OCT技术要求样品臂返回的光信号与参考臂返回的光信号维持相干性，而维持相干性的前提是两束光来自同一个相干光源。对荧光来说，Ca离子指示剂自身是一种激发光源，无法与OCT技术中的外在光源构成相干性。最终，本发明创新的利用指示剂对激发波段的吸收强度表征Ca离子浓度而非传统方式，获得以下的OCT观测技术。

一种基于OCT技术的神经活动观测系统，其包括：

钙离子指示剂，其被导入待观测的神经组织样品中；

OCT系统，其光源的频段被设置至所述钙离子指示剂的激发波段范围内，其各光路的器件被调整至对应所述钙离子指示剂的激发波段范围内，比如，选择对应该指示剂的激发波段的光纤和耦合器；保持OCT系统中各模块功能不变。

由此，使用该OCT系统观察光学响应结构已知的、预先经过Ca离子指示剂改造的生物神经样本。神经细胞的神经活动差异会被Ca离子指示剂体现在对入射光的吸收系数上，即兴奋的神经细胞会吸收更多入射光、散射强度更弱的光，这样神经细胞的神经活动这一信息就被携带在了信号臂返回的信号光中。

值得一提的是，由于这个过程没有引入新的光源，指示剂所起的作用仅仅是改变神经细胞所在位置的散射系数，信号臂的信号光与参考臂的参考光的相干性得以保留。因而，上述OCT系统能够由其样品臂获取所述待观测的神经组织样品在钙离子指示剂的激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂相对应的干涉信号，获得表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

由于所述神经组织样品处于兴奋状态下，所述钙离子指示剂更多地吸收所述OCT系统中光源所提供的入射光，具有更低的散射光强度；所述神经组织样品处于非兴奋状态下，所述钙离子指示剂更少地吸收所述OCT系统中光源所提供的入射光，具有更高的散射光强度。因此，上述系统可按照如下的步骤观测神经组织样品的神经活动或活跃程度：

第一步，在待观测的神经组织样品中导入钙离子指示剂；

第二步，设置OCT系统的光源至所述钙离子指示剂的激发波段范围；调整OCT系统中相应的各光路的器件至对应所述钙离子指示剂的激发波段范围；

第三步，控制所述OCT系统由其样品臂获取所述待观测的神经组织样品在钙离子指示剂的激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂相对应的干涉信号，获得表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

其中，表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号包括有所述钙离子指示剂在所述激发波段范围内的散射光强，散射光强度低表征所述待观测的神经组织样品神经活动高，散射光强度高表征所述待观测的神经组织样品神经活动低。

本发明将OCT的光源的发光波段设置为恰好与Ca离子指示剂的吸收波段吻合。由于钙离子指示剂能够进行两种光响应：吸收和散射。响应总量不变，吸收的增加会造成散射的减少。钙离子指示剂的这一特征已经由通过实验进行了验证。因而，基于该响应特性，本发明能够将原本应以荧光强度来表征的神经活动，替换为通过对入射光的散射强度来反映。其与神经活动的对应关系为：散射光强对应吸收弱，吸收弱意味着神经活动弱；反之散射光弱对应吸收强，吸收强意味着神经活动强。与此同时，由于本发明OCT系统的探测器观测的依然是散射光，散射光与参考臂的反射光同源同频，只有相位和强度的差异，因而满足了OCT的相干性条件，使得OCT可以用于神经活动探测。

在其他实现方式下，本发明还能够基于上述原理，进一步通过对系统中参考臂的光程L的调节，利用特定深度的散射光(由钙离子指示剂散射的带有神经活动状况的信号光)与参考臂的参考光构成干涉，形成干涉信号进而被探测器捕捉并提取，从而进一步获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

此时，所述OCT系统中参考臂的光程L，根据需要观测的样品深度而调节：需要观测的样品深度深时增加所述参考臂的光程L，深度浅时缩小所述参考臂的光程L。所述OCT系统中样品臂获得对应光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

更进一步，本发明还能够进一步对参考臂的光程L按照设定的规律进行扫描，而获得表征所述待观测的神经组织样品神经活动的纵向的光学响应的分布特征，结合振镜等现有横向扫描手段，获得横向的样品光学响应的分布特征，将纵向特征与横向特征通过现有方式结合，能够获取三维的光学响应特征，从而构建出一个与传统OCT类似的3D样本模型，该模型可以反映样本各个位置的神经活动情况：

设置所述OCT系统中参考臂的光程L按照预设的扫描顺序调节，所述OCT系统中样品臂获得对应当前光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号；

通过OCT系统所连接或设置的信号处理单元，对各光程L所对应的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的纵向光学响应信号以及通过横向扫描获取的横向光学响应信号进行组合，获得表征所述待观测的神经组织样品神经活动的样品光学相应的三维分布特征。

在较为优选的方式下，为达到尽可能高的成像分辨率，可选择宽光谱的光源。为达到尽可能高的纵向成像深度上述系统中，OCT可采用Ca离子指示剂的激发波段中长波长的光源。优选使用Ca离子指示剂的激发波段中长波长的弱相干光源。

综上，本发明提出了一种新的利用Ca离子指示剂吸收特性进行神经活动光学观察的方法及系统。这种应用方式，能够保证携带神经细胞兴奋信息的出射光信号与入射光信号同源同频。同时，相较于抑制状态下的神经细胞的散射光，兴奋状态下神经细胞的散射光缺少了被结合了Ca离子的指示剂吸收的光成分，而其余的大部分信号光成分维持原貌。本发明能够既在神经细胞非兴奋状态下使得出射信号保留相干性，也能够在其兴奋状态下保留同样的相干性。因此，本发明所提供的基于Ca离子指示剂吸收特性的脑OCT探测技术，能够准确观测到神经活动状态，并且能够获得不同深度下的观测信号，并通过振镜等横向扫描手段，实现对三维光学响应特征的获取。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于OCT技术的神经活动观测方法，其特征在于，步骤包括：

第一步，在待观测的神经组织样品中导入钙离子指示剂；

第二步，设置OCT系统的光源至所述钙离子指示剂的激发波段范围；调整OCT系统中相应的各光路的器件至对应所述钙离子指示剂的激发波段范围；

第三步，控制所述OCT系统由其样品臂获取所述待观测的神经组织样品在钙离子指示剂的激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂相对应的干涉信号，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号。

2.如权利要求1所述的基于OCT技术的神经活动观测方法，其特征在于，所述神经组织样品的神经活动处于活跃状态下，所述钙离子指示剂更多地吸收所述OCT系统中光源所提供的入射光，具有更低的散射光强度；

所述神经组织样品的神经活动处于非活跃状态下，所述钙离子指示剂更少地吸收所述OCT系统中光源所提供的入射光，具有更高的散射光强度。

3.如权利要求1-2所述的基于OCT技术的神经活动观测方法，其特征在于，表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号包括有所述钙离子指示剂在所述激发波段范围内的散射光强，散射光强度低表征所述待观测的神经组织样品的神经活动活跃程度高，散射光强度高表征所述待观测的神经组织样品神经活动活跃程度低。

4.如权利要求1-3所述的基于OCT技术的神经活动观测方法，其特征在于，所述第三步还包括：

调节所述OCT系统中参考臂的光程L，由所述OCT系统中样品臂获得对应该光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

5.如权利要求4所述的基于OCT技术的神经活动观测方法，其特征在于，所述第三步还包括：

按照预设的扫描顺序，调节所述OCT系统中参考臂的光程L，由所述OCT系统中样品臂获得对应该光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号；

第四步，对各光程L所对应的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号进行组合，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的纵向的样品光学响应特征，结合横向扫描手段所获得的横向的样品光学响应特征，获得三维的光学响应特征。

6.一种基于OCT技术的神经活动观测系统，其特征在于，包括：

钙离子指示剂，其被导入至待观测的神经组织样品中；

OCT系统，其光源的频段被设置至所述钙离子指示剂的激发波段范围内，其各光路的器件被调整至对应所述钙离子指示剂的激发波段范围内；所述OCT系统由其样品臂获取所述待观测的神经组织样品在钙离子指示剂的激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂相对应的干涉信号，获得表征所述待观测的神经组织样品神经活动的光学响应信号。

7.如权利要求6所述的基于OCT技术的神经活动观测系统，其特征在于，所述OCT系统中参考臂的光程L，根据需要观测的样品深度而调节：需要观测的样品深度深时增加所述参考臂的光程L，深度浅时缩小所述参考臂的光程L；所述OCT系统中样品臂获得对应光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号。

8.如权利要求6-7所述的基于OCT技术的神经活动观测系统，其特征在于，所述OCT系统中参考臂的光程L按照预设的扫描顺序调节，所述OCT系统中样品臂获得对应当前光程L的样品深度下，所述钙离子指示剂在激发波段范围内的散射光，解调所述散射光中与所述OCT系统的参考臂光程L相对应的干涉信号，获得对应该光程L的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的光学响应信号；

所述OCT系统还包括信号处理单元，用于对各光程L所对应的样品深度下表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的纵向的光学响应信号以及通过横向扫描手段所获得的横向的光学响应信号进行组合，获得表征所述待观测的神经组织样品的神经活动的三维光学响应特征。

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