記者從海南大學獲悉,駱清銘教授率領的海南大學生物醫學工程學院和華中科技大學腦空間信息團隊,成功繪制出小鼠三維腦區和立體定位圖譜。該項研究成果以1微米的各向同性分辨率(即在任意方向上都具有相同的清晰度),實現了腦圖譜的精確測繪,為解開腦科學的奧秘提供了關鍵工具。相關研究成果在國際學術期刊《自然》雜志上發表。

據了解,傳統的腦圖譜通常呈現為模糊的二維切片信息,如一張靜止的紙質地圖,雖能提供一些信息,卻無法完整展現大腦神經細胞的三維形態、大小、位置及神經元之間的連接。駱清銘研究團隊發展了對完整小鼠腦進行尼氏染色和樹脂固定的方法,并基于自主研發的顯微光學切片斷層成像技術,將小鼠大腦轉化為透明“水晶腦”,成功獲取了包括14000張冠狀切面、11400張矢狀切面和9000張水平切面在內的亞微米分辨的小鼠全腦細胞構筑圖像。

基于海量切片數據,研究團隊劃分并標注了916個腦區的三維視角可調地圖,其中236個全新發現的腦亞區揭示了未知的神經連接網絡。此外,研究團隊還采用圖像三維大數據分塊策略和快速隨機存取技術,實現了以任意角度生成1微米分辨率的腦切面圖像,能對非標準解剖切面呈現精細的細胞構筑圖像。

據了解,這項研究不僅是海南大學的新成果,也是全球腦科學研究的新突破。該圖譜猶如一個精密的“腦部樂高模型”,對人類理解大腦正常功能,以及在疾病狀態下功能失調的機制,都具有重要價值。同時,為后續在生理、病理、藥理、毒理等諸多應用研究領域的探索,提供了研究基礎、便利工具,比如將推動阿爾茨海默病(AD)、癲癇、抑郁等疾病研究治療。(記者 黃婷)

編輯:索迪
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