科技日報

科技日報記者 吳長鋒

記者10日從中國科學技術大學獲悉，該校畢國強教授、劉北明教授聯合合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院等國內團隊，突破性研發出全球最快的小動物全身亞細胞分辨率三維成像技術，首次實現小鼠全身神經網絡精細三維圖譜高清繪制，為解析周圍神經調控網絡及疾病機理研究提供了全新工具。相關成果于北京時間10日發表于《細胞》。

在生物體內，一張由億萬周圍神經纖維編織成的精密“生命物聯網”，承載著大腦與全身器官的雙向通信，調控運動、感覺以及內臟功能。然而，神經纖維直徑僅為發絲幾十分之一，蜿蜒交織遍布全身。如何同時“看得清”單根神經纖維，又能“看得全”全身神經網絡的整體構架，是神經科學領域懸而未決的技術難題。

研究團隊創新性開發了一套超高速小鼠全身亞細胞分辨率三維成像技術，如同為生命體構建一套“超級CT掃描儀”。該技術僅用40小時即完成成年小鼠全身成像，獲取單通道約相當于數千部高清電影的70TB原始圖像數據，效率較現有技術提升數倍至數十倍，分辨率也從傳統光片顯微成像的組織細胞級提升至均一亞細胞級，可清晰捕捉直徑數微米的單根神經纖維。基于上述技術，研究人員首次揭示了胸段脊神經元跨多節段投射、迷走神經復雜路徑等全新結構特征，并能夠精確解析腦神經、脊神經和自主神經等不同類型周圍神經的三維連接結構，為中樞—周圍神經圖譜繪制、疾病機制解析等提供全維度研究技術。

“我們真正直接‘看見’了全身神經網絡如何精密連接，信號傳導的‘生命物聯網’如何布局。”通訊作者畢國強教授表示，這項突破性技術有望解答神經生物學、發育生物學、解剖學及生物醫學等領域眾多懸而未決的根本問題，并應用于生物醫學研究及疾病機制解析，為未來精準神經調控療法的開發奠定堅實的結構基礎。

（中國科學技術大學供圖）

轉自：中國科技網