科技發展日新月異,但大腦仍然是zui大的未解之謎。結構決(jue) 定功能,腦的基本功能都依賴於(yu) 神經元的聚集體(ti) 或神經網絡,這些精細的腦解剖結構是理解腦功能和腦疾病的基礎。為(wei) 了觀察全腦神經網絡,至少需要在厘米大小範圍內(nei) 具備1m的三維空間分辨能力,但經典的磁共振、電鏡等成像技術均不能解決(jue) 大樣本和高分辨的矛盾。因為(wei) 缺少合適的研究方法,人們(men) 對哺乳動物完整腦的神經元網絡結構、連接關(guan) 係的認識還非常匱乏。
近日,據華中科技大學的消息,該校正在著手高分辨全腦神經元網絡可視化儀(yi) 器,該技術將為(wei) 揭示大腦奧秘做出重要貢獻。
據悉,該校駱清銘教授領導的團隊經過8年的攻關(guan) ,在上建立了可對厘米大小樣本進行突起水平精細結構三維成像,具有自主知識產(chan) 權的顯微光學切片斷層成像係統(MOST),該研究成果曾發表於(yu) 2010年第330卷第6009期的《科學》期刊上,是我國儀(yi) 器設備自主開發研究在《科學》上發表的*篇文章。
MOST技術相對於(yu) 傳(chuan) 統成像技術優(you) 勢明顯,創造出迄今為(wei) 止zui精細的小鼠全腦神經元三維連接圖譜,為(wei) 實現全腦網絡可視化創造了必要條件。此研究成果將在腦結構、腦功能、腦疾病,以及藥物作用效果等研究中發揮非常重要的作用。駱清銘介紹說,通過MOST技術將會(hui) 更全麵深入地了解大腦結構和功能,為(wei) 治愈多種神經性疾病提供了重要的手段。該成果曾在2012年初入選“2011年度中國科學進展”。
據悉,目前歐美等國相繼出台腦科學研究計劃。今年初,美國總統奧巴馬在國情谘文提到“腦計劃”,並號召搶占腦科學研究戰略製高點。4月,白宮便宣布在2014財年預算為(wei) 該計劃投入1億(yi) 多美元作為(wei) 啟動資金。與(yu) 此同時,歐盟、日本等也都推出了相關(guan) 的腦科學研究計劃。但是“腦計劃”實施過程中zui大的難度是缺乏在高分辨水平可視化全腦網絡的工具。
以高分辨全腦網絡可視化為(wei) 方向,基於(yu) MOST平台,駱清銘教授領導的團隊有望在熒光成像、快速成像、多尺度成像和活體(ti) 功能成像等方麵取得突破,並憧憬在不久的將來實現人類在單個(ge) 細胞水平可視化完整人腦網絡的夢想。