哺乳动物大脑乙酰胆碱能神经元全脑分布图谱绘出

据本报讯(首席记者许·)100多年来，获得一幅人类脑细胞的三维图一直是全世界神经科学家的梦想。昨天，记者从中国科学院神经科学研究所了解到，经过多年的努力，中国科学家终于首次开发出绘制哺乳动物大脑中乙酰胆碱神经元全脑分布图的好方法——原来，在小鼠大脑中，一个小小的乙酰胆碱神经元细胞，它的“触角”几乎可以跨越整个大脑！

这项研究最近发表在美国科学院杂志上。未来，科学家们有望利用这项技术绘制出灵长类动物大脑的三维图谱。

“一位评论者看到了这篇文章，回答道:‘这项技术正是美国大脑项目所需要的！’中国科学院神经科学研究所研究员、脑科学与智能技术卓越与创新中心成员、神经科学国家重点实验室副主任邱子龙说，乙酰胆碱酯酶神经元细胞是广泛分布于大脑中的细胞，与运动、睡眠、情感、记忆、阿尔茨海默病、睡眠、认知障碍等疾病相关。“因为它的分支结构又细又长，脑图谱技术以前只能观察到厚度不到100微米的脑组织，所以不可能知道它的‘触角’到底伸到了哪里。"

这一次，华中科技大学罗庆明教授开发的新技术——显微光学切片层析成像系统终于突破了一个世纪的技术瓶颈。它可以用亚微米(千分之一毫米)的精度来做脑组织断层扫描的光学CT。这是目前世界上最精确的全脑成像技术。这使得神经元细胞的“触须”纤细到亚微米级，并且还可以精确拼接形成完整的三维结构。

当12000多个切片最终叠加在一起，构建出老鼠大脑中乙酰胆碱神经元的全身图像时，邱子龙兴奋地说:“太美了！它几乎覆盖了整个大脑！”我看到这个神经元细胞从基底前脑开始，分别到达前额皮质、海马和其他大脑区域，跨越许多神经核，像一根柔软的游丝，“漂浮”在脑组织中。该论文的交流作者之一、华中科技大学的龚辉教授表示，只有以0.32×0.32×1微米的分辨率对整个小鼠大脑进行成像，才能获得如此高质量的图谱——利用这一技术，科学家们几乎可以完全了解大脑中单个神经元细胞的完整形态，最终有望帮助人类看清大脑的真实结构。

邱子龙表示，目前神经病学研究所的许多研究团队已经开始与罗庆明教授的团队合作，开展各种类型神经元细胞的三维成像研究，希望该技术能够在非人灵长类动物脑图谱的构建中发挥重要作用。目前，研究小组正在为此进一步努力。