你能想象頭髮絲的五十分之一是多少微米嗎？1微米！這正是這張革命性腦圖譜所達(dá)到的精度。
中國科學(xué)院院士、海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院駱清銘教授團(tuán)隊成功繪製出小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜。這項(xiàng)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(shí)現(xiàn)了腦圖譜的精確測繪，為解開腦科學(xué)的奧秘提供了關(guān)鍵工具。7月2日，海南大學(xué)和華中科技大學(xué)合作的相關(guān)研究成果發(fā)表在《Nature》雜誌上。
據(jù)悉，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，卻難以為我們提供對大腦細(xì)節(jié)的全面理解。
駱清銘教授研究團(tuán)隊發(fā)展了對完整小鼠腦進(jìn)行尼氏染色和樹脂固定的方法，並基於自主研發(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14,000張冠狀切面、11,400張矢狀切面和9,000張水平切面在內(nèi)的亞微米分辨的小鼠全腦細(xì)胞構(gòu)築圖像?；逗Ａ壳衅瑪?shù)據(jù)，研究團(tuán)隊劃分並標(biāo)註了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(luò)。
此外，研究團(tuán)隊採用圖像三維大數(shù)據(jù)分塊策略和快速隨機(jī)存取技術(shù)，實(shí)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(biāo)準(zhǔn)解剖切面呈現(xiàn)精細(xì)的細(xì)胞構(gòu)築圖像。這套三維小鼠腦參考圖譜猶如一個精密的「腦部樂高模型」，它不僅能從任意角度觀察每個神經(jīng)元的精細(xì)結(jié)構(gòu)，還能展示大腦的整體布局，並具有拆解、組合的特性。
7月3日在海南大學(xué)召開的論文成果發(fā)布會上，駱清銘表示，為了進(jìn)一步推動腦科學(xué)的開放共享，研究團(tuán)隊基於信息學(xué)技術(shù)搭建了圖譜數(shù)據(jù)的可視化與共享平臺，為公眾提供雲(yún)計算和數(shù)據(jù)下載服務(wù)，促進(jìn)神經(jīng)科學(xué)知識的科普和研究工作的發(fā)展?！高@項(xiàng)研究對於理解大腦正常功能，以及在疾病狀態(tài)下功能失調(diào)的機(jī)制，都具有重要價值，也為後續(xù)在生理、病理、藥理、毒理等諸多應(yīng)用研究領(lǐng)域的探索，提供了研究基礎(chǔ)、便利工具。」他說。
在回答香港商報記者關(guān)於科研成果轉(zhuǎn)化的提問時，駱清銘指出，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用前景廣泛，在海南自貿(mào)港的開放政策下，海南大學(xué)願同國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、團(tuán)隊加強(qiáng)合作，對科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用持開放態(tài)度。瓊港合作方面，海南大學(xué)未來還將加強(qiáng)與港大、港科大等香港科研力量的交流研討，持續(xù)發(fā)力打造世界一流高校。
論文評審人、西班牙卡哈爾研究所哈維爾?德?費(fèi)利佩教授評價：「該研究為在單細(xì)胞水平研究大腦提供了一個強(qiáng)有力的神經(jīng)信息學(xué)工具，達(dá)成了一項(xiàng)極具意義的重大成就」。（記者 吳軍暉 杜敬琨）
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