中国科学院院士骆清铭团队绘制出1微米分辨率小鼠三维脑图谱
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中新网海口7月3日电 (张茜翼 黄方舟)你能想象头发丝的五十分之一是多少微米吗？1微米！这正是中国科学院院士、海南大学生物医学工程学院教授骆清铭团队绘制的小鼠三维脑区和立体定位图谱所达到的精度。7月2日，这项突破性研究成果在国际学术期刊《自然》杂志上发表。
据介绍，传统的脑图谱通常呈现为模糊的二维切片信息，无法完整展现大脑神经细胞的三维形态、大小、位置及神经元之间的连接。这种图谱就像一张静止的纸质地图，虽能提供一些信息，却难以为公众提供对大脑细节的全面理解。
海南大学和华中科技大学研究团队基于自主研发的显微光学切片断层成像技术，将小鼠大脑转化为透明“水晶脑”，成功获取了包括14000张冠状切面、11400张矢状切面和9000张水平切面在内的亚微米分辨的小鼠全脑细胞构筑图像。
三个标准解剖方位断面图像的数量都比传统解剖图谱高2个数量级，均能清晰分辨脑内单个细胞和组织特征。通过结合细胞构筑、免疫组化、原位杂交、神经环路以及特定基因型神经元分布等不同标记策略所得图像，该团队首次构建了各向同性1微米分辨率的三维小鼠脑参考图谱，划分并标注了916个脑区的三维形貌，其中新命名脑亚区236个。
而且这些脑区的三维边界连续、完整、达到无缝衔接，消除了飞地和空白区域。这就为大脑绘制了一张超精细的“空间导航地图”，每个脑区都有明确的“坐标”和清晰的“边界”。
“这套三维小鼠脑参考图谱犹如一个精密的‘脑部乐高模型’，它不仅能从任意角度观察每个神经元的精细结构，还能展示大脑的整体布局，并具有拆解、组合的特性。”骆清铭说。
为了进一步推动脑科学的开放共享，骆清铭研究团队基于信息学技术搭建了图谱数据的可视化与共享平台，为公众提供云计算和数据下载服务，促进神经科学知识的科普和研究工作的发展。
海南大学该团队负责人表示，此次小鼠脑图谱的研究成果，为进一步研究哺乳动物大脑的发育和演化，提供了一系列强大的研究工具与崭新的研究思路，有望推动该领域取得更多突破性进展；同时还将为生理、病理、药理及毒理等应用研究领域的发展提供技术支撑。(完)
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