記者2日從海南大學獲悉，中國科學院院士、海南大學教授駱清銘等與華中科技大學與美國加州大學洛杉磯分校科研人員合作，繪制出小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜（STAM）。這張詳細的“空間地圖”，以1微米分辨率清晰標注腦區(qū)“坐標”和邊界，為神經(jīng)科學研究提供了重要工具。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《自然》上。
腦圖譜是研究大腦結(jié)構(gòu)與功能的重要工具。當下，多組學研究已步入單細胞分辨率時代，迫切需要參考腦圖譜具備單細胞分辨的空間定位能力。然而，傳統(tǒng)小鼠腦參考圖譜存在精度有限、信息不完整等問題。此次發(fā)布的STAM圖譜，在技術(shù)和成果上均實現(xiàn)顯著突破。
研究團隊創(chuàng)新運用完整小鼠腦尼氏染色和樹脂固定方法，結(jié)合駱清銘團隊自主研發(fā)的顯微光學切片斷層成像技術(shù)（MOST），獲取了大量亞微米分辨率的小鼠全腦細胞構(gòu)筑圖像。在3個標準解剖方位，其斷面圖像數(shù)量較傳統(tǒng)圖譜大幅增加，實現(xiàn)了兩個數(shù)量級的提升，為研究人員呈現(xiàn)出更全面細致的大腦微觀結(jié)構(gòu)信息。基于這些數(shù)據(jù)，結(jié)合細胞構(gòu)筑、免疫組化、原位雜交、神經(jīng)環(huán)路以及特定基因型神經(jīng)元分布等不同標記策略所得圖像，研究團隊構(gòu)建的STAM圖譜精細劃分并標注了916個腦區(qū)的三維形貌，其中新命名236個腦亞區(qū)，使小鼠大腦結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)得更為精確。
海南大學生物醫(yī)學工程學院研究員豐釗介紹，STAM圖譜以1微米分辨率構(gòu)建三維模型，腦區(qū)三維邊界連續(xù)且完整，有效解決了以往圖譜存在的區(qū)域不連貫等問題，讓小鼠腦區(qū)劃分更加科學合理。同時，它整合了傳統(tǒng)腦區(qū)劃分和命名方案，便于不同研究間的交流與數(shù)據(jù)對比。其還能從多個角度生成高分辨率解剖切面圖像，為研究人員觀察大腦結(jié)構(gòu)提供更多靈活選擇。
“高精度腦圖譜在疾病研究領域具有重要價值。”駱清銘表示，在阿爾茨海默病研究中，它有助于科學家更準確地研究特定基因型神經(jīng)元分布、淀粉樣斑塊沉積等情況。它也能精準定位中腦多巴胺能神經(jīng)元，為帕金森病的針對性治療研究提供有力支持。
（受訪者供圖）
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