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哺乳动物神经元全脑分布图绘出

有望帮助人类看清大脑结构
2018-03-07 01:24:40 来源:健康报
  (记者胡德荣)中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、中科院上海生命科学研究院神经科学研究所神经科学国家重点实验室研究员仇子龙研究组,与华中科技大学骆清铭、龚辉团队合作,首次绘制出哺乳动物大脑中乙酰胆碱能神经元全脑分布图谱。相关研究论文日前发表在《美国科学院院刊》上。专家认为,利用这种技术,有望绘制出灵长类动物大脑的三维全脑图谱。

  乙酰胆碱能神经元是脑内一群重要的调制类神经元,分布在基底前脑和脑干等多个脑区。胆碱能神经元通过其广泛的轴突纤维,投射释放乙酰胆碱,调控皮层、海马和皮层下核团的神经活动,参与运动、睡眠以及情感、记忆等多种功能。胆碱能神经元功能异常与老年痴呆、睡眠及认知障碍等多种神经系统疾病有关,相关机制研究成为目前医学与神经科学领域的热点。

  研究中,科研人员开发出一种新技术——显微光学切片断层成像系统。它可以亚微米(千分之一毫米)的精度,为脑组织做断层扫描的光学CT。这是迄今为止世界上精度最高的全脑成像技术。这就使得神经元细胞的“触手”纤细到只有亚微米级别,可以被精确地拼接起来,形成一幅完整的三维结构图。

  当超过1.2万幅切片最终叠加起来,构建出小鼠大脑中乙酰胆碱能神经元的全身像时,只见这个神经元细胞从基底前脑出发,分别到前额叶、海马等脑区,跨越诸多神经核团,如同一蓬轻柔的游丝,漂荡在大脑组织中。整个小鼠大脑以0.32微米×0.32微米×1微米的分辨率成像。利用这一技术,科学家几乎可以详解出单个神经元细胞在大脑中的完整形态,最终有望帮助人类看清大脑的真正结构。

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