來(lái)源：安徽日報

　　記者7月10日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校教授畢國強、劉北明聯(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)研究院團隊，突破性研發(fā)出全球最快的小動(dòng)物全身亞細胞分辨率三維成像技術(shù)，首次實(shí)現小鼠全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )精細三維圖譜高清繪制，為解析周?chē)窠?jīng)調控網(wǎng)絡(luò )及疾病機理研究提供了全新工具。相關(guān)成果于當日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《細胞》。

　　

 

　　研究團隊合影(從左到右：張軻銘、徐程、祝清源、畢國強、劉北明、時(shí)美玉、姚雨辰、王淼)。周欣宇 攝

　　在生物體內，億萬(wàn)周?chē)窠?jīng)纖維編織成精密“生命物聯(lián)網(wǎng)”，承載著(zhù)大腦與全身器官的雙向通訊功能，調控生物體的運動(dòng)、感覺(jué)以及內臟。然而，看清這張網(wǎng)的全貌卻極其困難——神經(jīng)纖維直徑僅為發(fā)絲幾十分之一，且蜿蜒交織遍布全身。長(cháng)期以來(lái)，受限于成像速度與分辨率，“如何同時(shí)‘看得清’單根神經(jīng)纖維，又能‘看得全’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的整體構架”，是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域懸而未決的技術(shù)難題。

　　

 

　　導師與團隊成員討論。周欣宇 攝

　　聯(lián)合研究團隊創(chuàng )新性開(kāi)發(fā)了超高速小鼠全身亞細胞分辨率三維成像技術(shù)，如同為生命體構建一套“超級CT掃描儀”。該技術(shù)僅用40小時(shí)即可完成成年小鼠全身成像，獲取相當于數千部高清電影內存大小的原始圖像數據，效率較現有技術(shù)提升數倍至數十倍，分辨率也大幅提升至可清晰捕捉直徑數微米的單根神經(jīng)纖維?；谏鲜黾夹g(shù)，研究人員首次揭示了胸段脊神經(jīng)元跨多節段投射、迷走神經(jīng)復雜路徑等全新結構特征。

　　

 

　　導師與團隊成員討論。周欣宇 攝

　　“眼見(jiàn)為實(shí)，我們可以不依賴(lài)間接證據，直接‘看見(jiàn)’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。”畢國強表示。這項突破性技術(shù)將有望幫助回答生命醫學(xué)領(lǐng)域中懸而未決的關(guān)鍵問(wèn)題，為未來(lái)精準外周神經(jīng)調控治療等醫學(xué)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供底層結構數據基礎。“例如，通過(guò)全面且精準定位如阿爾茨海默癥這一類(lèi)神經(jīng)退行性疾病的早期結構變異，來(lái)明確疾病的致病機理;以可視化方式評估藥物對全身組織和器官的靶向效果，加速藥物研發(fā)進(jìn)程。”畢國強說(shuō)。

　　據介紹，團隊將持續公開(kāi)研究成果圖像數據集，實(shí)現資源全球共享，以推動(dòng)生物醫藥交叉合作。

　　記者：陳婉婉