實現(xiàn)全球首次小鼠全身神經(jīng)系統(tǒng)亞細(xì)胞級高清成像

　　本報合肥7月10日訊（記者 方夢宇 通訊員 張淑凡）記者今天從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校畢國強(qiáng)教授、劉北明教授聯(lián)合合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院和中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院團(tuán)隊，突破性研發(fā)出全球最快的小動物全身亞細(xì)胞分辨率三維成像技術(shù)，首次實現(xiàn)小鼠全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精細(xì)三維圖譜高清繪制。相關(guān)成果于北京時間7月10日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell），為解析周圍神經(jīng)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及疾病機(jī)理研究提供了全新工具。

　　長期以來，受限于成像速度與分辨率矛盾，“如何同時‘看得清’單根神經(jīng)纖維，又能‘看得全’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架”，是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域懸而未決的技術(shù)難題。研究團(tuán)隊創(chuàng)新性開發(fā)了一套超高速小鼠全身亞細(xì)胞分辨率三維成像技術(shù)“blockface-VISoR”，如同為生命體構(gòu)建一套“超級CT掃描儀”，可清晰捕捉直徑數(shù)微米的單根神經(jīng)纖維。基于上述技術(shù)，研究人員首次揭示了胸段脊神經(jīng)元跨多節(jié)段投射、迷走神經(jīng)復(fù)雜路徑等全新結(jié)構(gòu)特征。

　　得益于高熒光保存特性的水基樣品制備技術(shù)，該系統(tǒng)兼容神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域常用的轉(zhuǎn)基因鼠熒光標(biāo)記、免疫熒光標(biāo)記和嗜神經(jīng)病毒示蹤方法，能精確解析腦神經(jīng)、脊神經(jīng)和自主神經(jīng)等不同類型周圍神經(jīng)的三維連接結(jié)構(gòu)，為中樞—周圍神經(jīng)圖譜繪制、疾病機(jī)制解析等提供全維度研究技術(shù)。

　　“眼見為實，我們可以不依賴間接證據(jù)，直接‘看見’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何精密連接、如何與不同組織器官互作。”畢國強(qiáng)強(qiáng)調(diào)。這項突破性技術(shù)將有望通過系統(tǒng)破解“生命物聯(lián)網(wǎng)”的線路圖，幫助回答神經(jīng)生物學(xué)、系統(tǒng)生理學(xué)乃至發(fā)育生物學(xué)、解剖學(xué)、中醫(yī)經(jīng)絡(luò)理論等生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中懸而未決的關(guān)鍵問題，并為未來精準(zhǔn)外周神經(jīng)調(diào)控治療等醫(yī)學(xué)新技術(shù)的開發(fā)提供底層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。例如，通過全面且精準(zhǔn)定位神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮ＤY）的早期結(jié)構(gòu)變異來明確疾病的致病機(jī)理；以可視化方式評估藥物（包括基因編輯療法）對全身組織和器官的靶向效果，加速藥物研發(fā)進(jìn)程。此外，團(tuán)隊將持續(xù)公開研究成果圖像數(shù)據(jù)集，實現(xiàn)資源全球共享，以推動生物醫(yī)藥交叉合作。

《中國教育報》2025年07月11日 第01版