在過去的百年間，獲得人類大腦細(xì)胞的三維圖譜，一直是全世界神經(jīng)科學(xué)家夢寐以求的目標(biāo)。12月25日，記者從中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所獲悉，中國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，終于發(fā)展出了一種好方法，首次繪制出了哺乳動物大腦中乙酰膽堿能神經(jīng)元的全腦分布圖譜——原來，在小鼠的大腦中，一個小小的乙酰膽堿能神經(jīng)元細(xì)胞，其“觸手”可以跨越幾乎整個大腦！

　　這項研究最近發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上。未來，利用這種技術(shù)，科學(xué)家有望繪制出靈長類動物大腦的三維全腦圖譜。

　　“一位審稿人看到這篇文章，回復(fù)稱：‘這種技術(shù)正是美國腦計劃所需要的！’”這項研究的負(fù)責(zé)人之一、中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心成員、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任仇子龍說，乙酰膽堿能神經(jīng)元細(xì)胞是一種在大腦中分布很廣的細(xì)胞，與運(yùn)動、睡眠、情感、記憶等很多功能有關(guān)，還與阿爾茨海默癥、睡眠、認(rèn)知障礙等疾病有關(guān)，“由于它的分支結(jié)構(gòu)又細(xì)又長，以前腦圖譜技術(shù)只能觀察到不超過100微米厚度的腦組織，所以根本無法精確得知它的‘觸手’究竟伸到了哪些地方�！�

　　此次，華中科技大學(xué)駱清銘教授發(fā)展出的一種新技術(shù)——顯微光學(xué)切片斷層成像系統(tǒng)，終于突破了百年以來的技術(shù)瓶頸。它可以以亞微米(千分之一毫米)的精度，為腦組織做斷層掃描的光學(xué)CT。這是迄今為止世界上精度最高的全腦成像技術(shù)。這使得神經(jīng)元細(xì)胞的“觸手”纖細(xì)到只有亞微米級別，也可以被精確地拼接起來，最終形成一幅完整的三維結(jié)構(gòu)圖。

　　當(dāng)超過1.2萬幅切片最終疊加起來，構(gòu)建出小鼠大腦中乙酰膽堿能神經(jīng)元的全身像時，仇子龍激動地說：“太美了！原來它橫跨了幾乎整個大腦！”只見這個神經(jīng)元細(xì)胞從基底前腦出發(fā)，分別到前額葉、海馬等腦區(qū)，跨越諸多神經(jīng)核團(tuán)，如同一蓬輕柔的游絲，“漂蕩”在大腦組織中。論文通訊作者之一、華中科技大學(xué)龔輝教授介紹，整個小鼠大腦以0.32×0.32×1微米的分辨率成像，才能獲得如此高質(zhì)量的圖譜——利用這一技術(shù)，科學(xué)家?guī)缀蹩梢栽斀獬鰡蝹�神經(jīng)元細(xì)胞在大腦中的完整形態(tài)，最終有望幫助人類看清大腦的真正結(jié)構(gòu)。

　　仇子龍說，現(xiàn)在神經(jīng)所不少課題組都已開始與駱清銘教授團(tuán)隊合作，開展各類神經(jīng)元細(xì)胞的三維成像研究，希望該技術(shù)能在非人靈長類大腦圖譜的構(gòu)建中，發(fā)揮重要作用。目前，課題組正在為此做進(jìn)一步努力。

　�。ㄔ�載于《文匯報》 2017-12-26 06版）