中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員仇子龍研究組，與華中科技大學(xué)駱清銘、龔輝團(tuán)隊(duì)合作，首次繪制出哺乳動物大腦中乙酰膽堿能神經(jīng)元全腦分布圖譜。相關(guān)研究論文日前發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上。專家認(rèn)為，利用這種技術(shù)，有望繪制出靈長類動物大腦的三維全腦圖譜。 

  乙酰膽堿能神經(jīng)元是腦內(nèi)一群重要的調(diào)制類神經(jīng)元，分布在基底前腦和腦干等多個腦區(qū)。膽堿能神經(jīng)元通過其廣泛的軸突纖維，投射釋放乙酰膽堿，調(diào)控皮層、海馬和皮層下核團(tuán)的神經(jīng)活動，參與運(yùn)動、睡眠以及情感、記憶等多種功能。膽堿能神經(jīng)元功能異常與老年癡呆、睡眠及認(rèn)知障礙等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)，相關(guān)機(jī)制研究成為目前醫(yī)學(xué)與神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 

  研究中，科研人員開發(fā)出一種新技術(shù)——顯微光學(xué)切片斷層成像系統(tǒng)。它可以亞微米（千分之一毫米）的精度，為腦組織做斷層掃描的光學(xué)CT。這是迄今為止世界上精度最高的全腦成像技術(shù)。這就使得神經(jīng)元細(xì)胞的“觸手”纖細(xì)到只有亞微米級別，可以被精確地拼接起來，形成一幅完整的三維結(jié)構(gòu)圖。 

  當(dāng)超過1.2萬幅切片最終疊加起來，構(gòu)建出小鼠大腦中乙酰膽堿能神經(jīng)元的全身像時，只見這個神經(jīng)元細(xì)胞從基底前腦出發(fā)，分別到前額葉、海馬等腦區(qū)，跨越諸多神經(jīng)核團(tuán)，如同一蓬輕柔的游絲，漂蕩在大腦組織中。整個小鼠大腦以0.32微米×0.32微米×1微米的分辨率成像。利用這一技術(shù)，科學(xué)家?guī)缀蹩梢栽斀獬鰡蝹€神經(jīng)元細(xì)胞在大腦中的完整形態(tài)，最終有望幫助人類看清大腦的真正結(jié)構(gòu)。