完整猕猴脑连续亚微米分辨的三维成像(英文)

作者:周灿; 杨孝全; 吴诗昊; 钟秋园; 罗婷; 李安安; 刘广才; 孙庆涛; 罗盘; 邓磊; 倪鸿; 谭朝镇; 袁菁; 骆清铭; 胡新天*; 李向宁*; 龚辉*
来源:Science Bulletin, 2022, 67(01): 85-96.

摘要

解剖整个脑回路结构对于揭示神经系统的组织结构逻辑至关重要.然而,在庞大而复杂的灵长类大脑中绘制亚微米分辨率的神经元投影仍然具有挑战性.本文开发了高效的技术方案,以亚微米分辨率绘制整个猕猴大脑的神经元投射.该方案包括一种可长期保存组织结构和荧光信号的新型包埋方法,高分辨率快速全脑光学成像方法和图像后处理方法.利用该方案获取完整猕猴脑的0.32μm×0.32μm×10.00μm体素分辨率数据集展示了单细胞定位、密度、形状等解剖构筑信息.结合病毒标记,追踪了猕猴半脑从前额皮质到丘脑的长距离投射神经纤维,结果显示,额叶皮层的轴突可投射到视皮层、纹状体、丘脑和中脑等多个脑区.该方案为整个猕猴大脑的亚微米级三维细胞构筑和神经元环路研究提供了有效的方法,有助于揭示大脑功能和疾病基础.