科技日報(bào)記者 王祝華

記者2日從海南大學(xué)獲悉，中國科學(xué)院院士、海南大學(xué)教授駱清銘等與華中科技大學(xué)與美國加州大學(xué)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?jiān)敿?xì)的“空間地圖”，以1微米分辨率清晰標(biāo)注腦區(qū)“坐標(biāo)”和邊界，為神經(jīng)科學(xué)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(dāng)下，多組學(xué)研究已步入單細(xì)胞分辨率時代，迫切需要參考腦圖譜具備單細(xì)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(shí)現(xiàn)顯著突破。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新運(yùn)用完整小鼠腦尼氏染色和樹脂固定方法，結(jié)合駱清銘團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的顯微光學(xué)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(xì)胞構(gòu)筑圖像。在3個標(biāo)準(zhǔn)解剖方位，其斷面圖像數(shù)量較傳統(tǒng)圖譜大幅增加，實(shí)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(xì)致的大腦微觀結(jié)構(gòu)信息。基于這些數(shù)據(jù)，結(jié)合細(xì)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(biāo)記策略所得圖像，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的STAM圖譜精細(xì)劃分并標(biāo)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(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)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(xué)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(lǐng)域具有重要價(jià)值。”駱清銘表示，在阿爾茨海默病研究中，它有助于科學(xué)家更準(zhǔn)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(zhǔn)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）