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• 中國科學(xué)院院士駱清銘團隊繪制出1微米分辨率小鼠三維腦圖譜

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  　　中新網(wǎng)海口7月3日電 (張茜翼 黃方舟)你能想象頭發(fā)絲的五十分之一是多少微米嗎？1微米！這正是中國科學(xué)院院士、海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授駱清銘團隊繪制的小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜所達到的精度。7月2日，這項突破性研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上發(fā)表。

  　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)的腦圖譜通常呈現(xiàn)為模糊的二維切片信息，無法完整展現(xiàn)大腦神經(jīng)細胞的三維形態(tài)、大小、位置及神經(jīng)元之間的連接。這種圖譜就像一張靜止的紙質(zhì)地圖，雖能提供一些信息，卻難以為公眾提供對大腦細節(jié)的全面理解。

  駱清銘腦空間信息學(xué)研究團隊繪制小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜。課題組 供圖

  　　海南大學(xué)和華中科技大學(xué)研究團隊基于自主研發(fā)的顯微光學(xué)切片斷層成像技術(shù)，將小鼠大腦轉(zhuǎn)化為透明“水晶腦”，成功獲取了包括14000張冠狀切面、11400張矢狀切面和9000張水平切面在內(nèi)的亞微米分辨的小鼠全腦細胞構(gòu)筑圖像。

  　　三個標準解剖方位斷面圖像的數(shù)量都比傳統(tǒng)解剖圖譜高2個數(shù)量級，均能清晰分辨腦內(nèi)單個細胞和組織特征。通過結(jié)合細胞構(gòu)筑、免疫組化、原位雜交、神經(jīng)環(huán)路以及特定基因型神經(jīng)元分布等不同標記策略所得圖像，該團隊首次構(gòu)建了各向同性1微米分辨率的三維小鼠腦參考圖譜，劃分并標注了916個腦區(qū)的三維形貌，其中新命名腦亞區(qū)236個。

  　　而且這些腦區(qū)的三維邊界連續(xù)、完整、達到無縫銜接，消除了飛地和空白區(qū)域。這就為大腦繪制了一張超精細的“空間導(dǎo)航地圖”，每個腦區(qū)都有明確的“坐標”和清晰的“邊界”。

  　　“這套三維小鼠腦參考圖譜猶如一個精密的‘腦部樂高模型’，它不僅能從任意角度觀察每個神經(jīng)元的精細結(jié)構(gòu)，還能展示大腦的整體布局，并具有拆解、組合的特性。”駱清銘說。

  　　為了進一步推動腦科學(xué)的開放共享，駱清銘研究團隊基于信息學(xué)技術(shù)搭建了圖譜數(shù)據(jù)的可視化與共享平臺，為公眾提供云計算和數(shù)據(jù)下載服務(wù)，促進神經(jīng)科學(xué)知識的科普和研究工作的發(fā)展。

  　　海南大學(xué)該團隊負責人表示，此次小鼠腦圖譜的研究成果，為進一步研究哺乳動物大腦的發(fā)育和演化，提供了一系列強大的研究工具與嶄新的研究思路，有望推動該領(lǐng)域取得更多突破性進展；同時還將為生理、病理、藥理及毒理等應(yīng)用研究領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支撐。(完)

  【編輯:胡寒笑】 ...

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