脑连接图谱与脑成像研究人民资讯


「本文来源:学习时报」脑科学是旨在研究脑的认知、意识与智能的本质与规律的科学,是人类理解自然和人类本身的“终极疆域”。西方发达国家均将脑科学研究列为科技战略重点,纷纷推出各自的脑科学研究计划,意图抢占未来发展的战略制高点。年,美国启动“创新性神经技术推动的脑计划”,10年新增投入将达45亿美元。欧盟的“人脑计划”投入12亿欧元建立大型脑科学研究数据库和脑功能计算机模拟平台,服务于临床研究和类脑智能研发。我国也正在抓紧研究和启动脑科学计划。   脑连接图谱与脑成像是阐明脑功能机理的前提和基础。美国和欧盟等脑计划对此都进行了优先布局。我国在介观脑连接图谱研究方面处于国际领先。华中科技大学骆清铭团队年自主研发了显微光学切片断层成像系统,实现了神经突起水平(亚微米分辨率)的小鼠全脑结构成像。在此基础上,年和年创建了荧光显微光学切片断层成像方法和技术,以及高通量双通道全脑成像的方法。该研究团队与合作者,利用自主研发的全脑精准成像技术,年获取了世界上第一套完整的小鼠胆碱能神经元(主要参与运动、睡眠以及情感与记忆等重要功能)三维全脑分布图谱,为胆碱能神经元的功能研究提供了解剖学参考。同年,该团队首次在全脑范围内系统性构建和标识出包含动脉、静脉、微动脉和微静脉的精细脑血管图谱,国际同行认为:这个工作是类似于打造“辞典”一样具有非常重要意义的基础性研究。年,该团队绘制了最为详尽的小鼠内侧前额叶特定类型神经元的全脑长程输入图谱。   中国科学院自动化研究所蒋田仔团队另辟蹊径,突破传统上以形态信息构建脑图谱的框架,引入脑连接信息,利用多模态活体脑磁共振成像进行脑图谱构建,年成功绘制出全新的人类脑图谱:脑网络组图谱。脑网络组图谱发布之后,引起了国内外的广泛   获取动物自由行为时的脑图像对于脑科学研究意义重大。年,北京大学程和平院士成功研制出2.2克微型化佩戴式双光子荧光显微镜,国际上首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。此项突破性技术将开拓新的研究范式,可在动物觅食、哺乳、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,实现长时程、多尺度、多层次动态观察脑活动。与光遗传学技术结合,不仅可以“看得见”大脑学习、记忆、决策、思维的过程,还为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。诺贝尔生理学或医学奖获得者爱德华·莫索尔博士称赞该项成果为神经科学研究,特别是他所研究的大脑空间定位神经系统提供了一个“革命性”的新工具。   年,该团队成功研制出第二代微型双光子显微镜,其成像视野是第一代的7.8倍,同时具备三维成像能力,获取了小鼠在自由运动行为中大脑三维区域内上千个神经元清晰稳定的动态功能图像,并且实现了针对同一批神经元长达一个月的追踪记录。该技术方法已被多个研究组应用于不同的模式动物和行为范式研究。


转载请注明:http://www.gygav.com/ncxbl/7966741.html


当前时间: