記者從海南大學獲悉,駱清銘教授率領的海南大學生物醫(yī)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(qū)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(xiàn)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(fā)表。
據(jù)了解,傳統(tǒng)的腦圖譜通常呈現(xiàn)為模糊的二維切片信息,如一張靜止的紙質(zhì)地圖,雖能提供一些信息,卻無法完整展現(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。駱清銘研究團隊發(fā)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(fā)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(nèi)的亞微米分辨的小鼠全腦細胞構筑圖像。
基于海量切片數(shù)據(jù),研究團隊劃分并標注了916個腦區(qū)的三維視角可調(diào)地圖,其中236個全新發(fā)現(xiàn)的腦亞區(qū)揭示了未知的神經(jīng)連接網(wǎng)絡。此外,研究團隊還采用圖像三維大數(shù)據(jù)分塊策略和快速隨機存取技術,實現(xiàn)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(xiàn)精細的細胞構筑圖像。
據(jù)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(tài)下功能失調(diào)的機制,都具有重要價值。同時,為后續(xù)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)

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