在过去的百年间，获得人类大脑细胞的三维图谱，一直是全世界神经科学家梦寐以求的目标。12月25日，记者从中国科学院神经科学研究所获悉，中国科学家经过多年努力，终于发展出了一种好方法，首次绘制出了哺乳动物大脑中乙酰胆碱能神经元的全脑分布图谱——原来，在小鼠的大脑中，一个小小的乙酰胆碱能神经元细胞，其“触手”可以跨越几乎整个大脑！
这项研究最近发表在《美国科学院院刊》上。未来，利用这种技术，科学家有望绘制出灵长类动物大脑的三维全脑图谱。
“一位审稿人看到这篇文章，回复称：‘这种技术正是美国脑计划所需要的！’”这项研究的负责人之一、中国科学院神经科学研究所研究员、脑科学与智能技术卓越创新中心成员、神经科学国家重点实验室副主任仇子龙说，乙酰胆碱能神经元细胞是一种在大脑中分布很广的细胞，与运动、睡眠、情感、记忆等很多功能有关，还与阿尔茨海默症、睡眠、认知障碍等疾病有关，“由于它的分支结构又细又长，以前脑图谱技术只能观察到不超过100微米厚度的脑组织，所以根本无法精确得知它的‘触手’究竟伸到了哪些地方。”
此次，华中科技大学骆清铭教授发展出的一种新技术——显微光学切片断层成像系统，终于突破了百年以来的技术瓶颈。它可以以亚微米(千分之一毫米)的精度，为脑组织做断层扫描的光学CT。这是迄今为止世界上精度最高的全脑成像技术。这使得神经元细胞的“触手”纤细到只有亚微米级别，也可以被精确地拼接起来，最终形成一幅完整的三维结构图。
当超过1.2万幅切片最终叠加起来，构建出小鼠大脑中乙酰胆碱能神经元的全身像时，仇子龙激动地说：“太美了！原来它横跨了几乎整个大脑！”只见这个神经元细胞从基底前脑出发，分别到前额叶、海马等脑区，跨越诸多神经核团，如同一蓬轻柔的游丝，“漂荡”在大脑组织中。论文通讯作者之一、华中科技大学龚辉教授介绍，整个小鼠大脑以0.32×0.32×1微米的分辨率成像，才能获得如此高质量的图谱——利用这一技术，科学家几乎可以详解出单个神经元细胞在大脑中的完整形态，最终有望帮助人类看清大脑的真正结构。
仇子龙说，现在神经所不少课题组都已开始与骆清铭教授团队合作，开展各类神经元细胞的三维成像研究，希望该技术能在非人灵长类大脑图谱的构建中，发挥重要作用。目前，课题组正在为此做进一步努力。
（原载于《文汇报》 2017-12-26 06版） 中国科学家首次绘制出 哺乳动物大脑中乙酰胆碱能神经元全脑分布图谱 | 责任编辑：虫子 | 
