中新網(wǎng)海口7月3日電 (張茜翼 黃方舟)你能想象頭發(fā)絲的五十分之一是多少微米嗎？1微米！這正是中國(guó)科學(xué)院院士、海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授駱清銘團(tuán)隊(duì)繪制的小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜所達(dá)到的精度。7月2日，這項(xiàng)突破性研究成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上發(fā)表。

　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)的腦圖譜通常呈現(xiàn)為模糊的二維切片信息，無法完整展現(xiàn)大腦神經(jīng)細(xì)胞的三維形態(tài)、大小、位置及神經(jīng)元之間的連接。這種圖譜就像一張靜止的紙質(zhì)地圖，雖能提供一些信息，卻難以為公眾提供對(duì)大腦細(xì)節(jié)的全面理解。

　　海南大學(xué)和華中科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)基于自主研發(fā)的顯微光學(xué)切片斷層成像技術(shù)，將小鼠大腦轉(zhuǎn)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(xì)胞構(gòu)筑圖像。

　　三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解剖方位斷面圖像的數(shù)量都比傳統(tǒng)解剖圖譜高2個(gè)數(shù)量級(jí)，均能清晰分辨腦內(nèi)單個(gè)細(xì)胞和組織特征。通過結(jié)合細(xì)胞構(gòu)筑、免疫組化、原位雜交、神經(jīng)環(huán)路以及特定基因型神經(jīng)元分布等不同標(biāo)記策略所得圖像，該團(tuán)隊(duì)首次構(gòu)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(biāo)注了916個(gè)腦區(qū)的三維形貌，其中新命名腦亞區(qū)236個(gè)。

　　而且這些腦區(qū)的三維邊界連續(xù)、完整、達(dá)到無縫銜接，消除了飛地和空白區(qū)域。這就為大腦繪制了一張超精細(xì)的“空間導(dǎo)航地圖”，每個(gè)腦區(qū)都有明確的“坐標(biāo)”和清晰的“邊界”。

　　“這套三維小鼠腦參考圖譜猶如一個(gè)精密的‘腦部樂高模型’，它不僅能從任意角度觀察每個(gè)神經(jīng)元的精細(xì)結(jié)構(gòu)，還能展示大腦的整體布局，并具有拆解、組合的特性。”駱清銘說。

　　為了進(jìn)一步推動(dòng)腦科學(xué)的開放共享，駱清銘研究團(tuán)隊(duì)基于信息學(xué)技術(shù)搭建了圖譜數(shù)據(jù)的可視化與共享平臺(tái)，為公眾提供云計(jì)算和數(shù)據(jù)下載服務(wù)，促進(jìn)神經(jīng)科學(xué)知識(shí)的科普和研究工作的發(fā)展。

　　海南大學(xué)該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，此次小鼠腦圖譜的研究成果，為進(jìn)一步研究哺乳動(dòng)物大腦的發(fā)育和演化，提供了一系列強(qiáng)大的研究工具與嶄新的研究思路，有望推動(dòng)該領(lǐng)域取得更多突破性進(jìn)展；同時(shí)還將為生理、病理、藥理及毒理等應(yīng)用研究領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支撐。(完)