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TUhjnbcbe - 2025/3/30 0:22:00
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艾伦脑科学研究所的研究人员,通过几年的努力,完成了有史以来第一张最完整的小鼠大脑全视图,记录了小鼠大脑中每个脑细胞即神经元之间的全部连接的综合图。

艾伦脑科学研究所,英文:AllenInstituteforBrainScience,于年从微软联合创始人兼慈善家保罗·艾伦(PaulAllen)投资1亿美元创办,致力于处理科学前沿的项目——神经科学、脑研究、生物学、技术生物学及其技术交叉领域的广泛项目。生化学家、曾红葵(HongkuiZeng)为该研究所所长,她毕业于武汉大学生物化学专业,该小鼠大脑连接图集计划和“老鼠细胞类型”计划由她具体主导。

该项目的目的是在年代为生物学所做的神经科学革命所实施全基因组测序,从而为每个从事小鼠研究的研究人员提供一个标准化的小鼠大脑依据。整个老鼠的大脑图谱显示大约有1亿个细胞。

研究人员使用3D像素的“体素”将神经元串在一起,创建了有史以来第一张完整的小鼠大脑图。极为详尽的新3D脑图首次追踪了小鼠大脑中的每个神经元。该研究成果发表在昨天的《细胞》杂志上。

研究团队及论文作者中有六位中国学者。论文高级作者、艾伦研究所研究员吕迪亚(NygNg)表示:“在过去,人们会用眼睛来定义大脑的不同区域。随着我们获得越来越多的数据,手动管理已不再适用。”如下视频所示,鼠标皮质是组织成层各层的立体图像,是有史以来第一张最为完整、最为详细的小鼠大脑视图。

研究人员使用薄薄的组织切片来跟踪脑细胞之间的连接,并通过每一层对其进行成像和逐层研究。为了构建一个完整全面的三维图,艾伦研究所的团队将老鼠的大脑分解为3D像素的“体素”,然后绘制每个体素中它们各自的连接来映射细胞。

最终的三维图由1,只实验小鼠的“平均”大脑所组成,以确保图尽可能地标准。小鼠是神经科学中常见的“模型生物”。小鼠的大脑与人的大脑具有相似的结构,可以训练,易于繁殖,而且研究人员已经对它们的大脑如何工作有了深刻的认知。

艾伦研究所表示,希望该图将对这种理解带到一个新的高度,将我们对大脑的理解提高到一个新的水平。这将使神经科学家能够启动新的研究计划,并使已经活跃的研究向前推进。研究人员还将其新成就与年代首次对各种物种的DNA进行测序的努力进行比较,这会彻底改变生物学家的研究工作方式。

参考:

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