Science：中国学者跨学科发现大脑的秘密

来自华中科技大学Britton Chance生物医学光子学研究中心，武汉光电国家实验室的研究人员发表了题为“Micro-Optical Sectioning Tomography to Obtain a High-Resolution Atlas of the Mouse Brain”的文章，在这篇文章中，研究人员研制了显微光学切片层析成像系统，从而能获得了小鼠全脑高分辨率图谱。这一研究成果公布在Science杂志上。

领导这一研究的是华中科技大学首批"长江学者奖励计划"特聘教授：骆清铭教授，其早年毕业于西北电讯工程学院，1993年加入华中科技大学，现任博士生导师，华中科技大学副校长。骆教授长期从事信息光电子学与生物医学交叉的学科（生物医学光子学）研究，关注重大疾病（如胰腺癌、Alzheimer disease 阿尔茨海默氏病）早期诊断与药物研发的光学分子成像研究，以及认知神经活动基本过程的光电成像研究等。 参与这一研究还包括李安安、龚辉、张斌、王青蒂、严程、吴景鹏、刘谦、曾绍群。

据华中科技大学报道，显微光学切片层析成像系统有望用于构建不同脑疾病鼠全脑的图片，及鼠全脑内血管微循环的精细结构网。结合荧光鼠脑样本技术的进展，还可以高分辨地获得鼠脑功能连接图谱。此外，显微光学切片层析系统可以推广应用到对其他数厘米大小的昆虫、动物的胚胎、局部器官、植物、甚至某些材料等进行高分辨率三维结构成像。

在这篇文章中，研究人员利用显微光学切片层析成像系统，对制备好的鼠脑为样本，全自动连续242小时进行了数据采集，共获得15380层像素分辨率为0.3×0.3微米的冠状断面图像。同时，科研组利用高定位精度的三维移动平台，及在切片中采用对先采取到的信息进行验证分析的方法，对图像准确定位和预处理，实现了突起水平的小鼠全脑结构成像，获得了一套来自同一只老鼠的全脑组织切片图谱。这种介观水平的小鼠全脑神经解剖图谱，为数字化鼠脑结构和脑功能仿真研究提供了重要的基础性实验数据参考。

Science审稿人认为这篇论文内容新颖，会引起从事连接领域研究人员的高度兴趣，论文以方法为主要中心，同时描述了鼠脑高尔基结构三维数据集，是目前最大的也是分辨率最高的鼠脑突起结构数据集。

这项研究一经公布，就引起了学术领域的关注，科学家们也对这一成果给予了肯定，来自艾伦脑科学研究所的Kelly Overly提出，这批新的精细图像提供了一个更广阔、更全面的大脑图谱，尽管它更加强调大脑的结构，而不是生物学特征。尽管如此，它仍然可以为更具体、更有针对性的研究提供一个有价值的比较工具。