記者7月28日從中國科學技術大學獲悉，該校教授畢國強、劉北明聯(lián)合合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院團隊等，突破性研發(fā)出全球最快的小動物全身亞細胞分辨率三維成像技術，首次繪制了小鼠全身神經網絡精細三維高清圖譜，為解析周圍神經調控網絡及疾病機理研究提供了全新工具。相關成果日前發(fā)表於國際學術期刊《細胞》。

在生物體內，存在著一張由億萬周圍神經纖維編織成的精密“生命物聯(lián)網”。它承載著大腦與全身器官的雙向通信任務，可調控運動、感覺以及內臟功能。然而，神經纖維直徑僅為發(fā)絲的幾十分之一，且蜿蜒交織遍布全身。如何同時“看得清”單根神經纖維，又能“看得全”全身神經網絡的整體構架，是神經科學領域懸而未決的技術難題。

針對這一難題，研究團隊創(chuàng)新性開發(fā)了一套超高速小動物全身亞細胞分辨率三維成像技術，如同為小動物構建了一套“超級CT掃描儀”。該技術僅用40小時就能完成成年小鼠全身成像，獲取的單通道原始圖像數(shù)據(jù)量高達約70TB，相當於數(shù)千部高清電影的數(shù)據(jù)量。與現(xiàn)有技術相比，其成像效率提升了數(shù)倍至數(shù)十倍，成像分辨率也從傳統(tǒng)光片顯微成像的組織細胞級提升至均一亞細胞級，可清晰捕捉直徑數(shù)微米的單根神經纖維。基於上述技術，研究人員能夠精確解析腦神經、脊神經和自主神經等不同類型周圍神經的三維連接結構，為中樞—周圍神經圖譜繪制、疾病機制解析等提供了技術支撐。

“我們真正直接‘看見’了全身神經網絡如何精密連接，信號傳導的‘生命物聯(lián)網’如何布局?！碑厙鴱姳硎?，這項突破性技術有望解答神經生物學、發(fā)育生物學、解剖學以及生物醫(yī)學等領域中眾多懸而未決的問題，並可應用於生物醫(yī)學研究及疾病機制解析，為未來精準神經調控療法的開發(fā)奠定堅實的基礎。（記者吳長鋒）

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