我科學家繪制出1微米分辨率小鼠三維腦圖譜

記者從海南大學獲悉，中國科學院院士、海南大學生物醫學工程學院教授駱清銘團隊成功繪制出了小鼠三維腦區和立體定位圖譜。這項研究成果以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。2日，該研究成果在《自然》雜志上發表。

據介紹，傳統的腦圖譜通常呈現為模糊的二維切片信息，圖譜相鄰切面之間相差數百微米，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。這種圖譜就像一張靜止的紙質地圖，雖能提供一些信息，卻難以為我們提供對大腦細節的全面理解。

研究團隊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。

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

這些腦區的三維邊界連續、完整，達到無縫銜接，徹底消除了飛地和空白區域。這就為大腦繪制了一張超精細的“空間導航地圖”，每個腦區都有明確的“坐標”和清晰的“邊界”。

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，有望推動該領域取得更多突破性進展。同時還將助力神經系統疾病（如阿爾茨海默病、帕金森病等）的研究，有可能為這些疾病的早期診斷或治療干預提供新的靶點或生物標志物。如在帕金森病治療中，借助該圖譜，科研人員能精準定位病變腦區和相關神經元，深入研究其在疾病進程中的結構和功能改變，為手術和干預策略提供精準指導。在腦深部電刺激手術治療帕金森病時，醫生可以依據圖譜確定最佳電極植入位置，精準調控刺激參數，讓治療更加安全有效。