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記者7月10日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校教授畢國強(qiáng)、劉北明聯(lián)合合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院和中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院團(tuán)隊，突破性研發(fā)出全球最快的小動物全身亞細(xì)胞分辨率三維成像技術(shù)，首次實現(xiàn)小鼠全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精細(xì)三維圖譜高清繪制，為解析周圍神經(jīng)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及疾病機(jī)理研究提供了全新工具。相關(guān)成果于當(dāng)日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。

研究團(tuán)隊合影（從左到右：張軻銘、徐程、祝清源、畢國強(qiáng)、劉北明、時美玉、姚雨辰、王淼）。周欣宇　攝

在生物體內(nèi)，億萬周圍神經(jīng)纖維編織成精密“生命物聯(lián)網(wǎng)”，承載著大腦與全身器官的雙向通訊功能，調(diào)控生物體的運(yùn)動、感覺以及內(nèi)臟。然而，看清這張網(wǎng)的全貌卻極其困難——神經(jīng)纖維直徑僅為發(fā)絲幾十分之一，且蜿蜒交織遍布全身。長期以來，受限于成像速度與分辨率，“如何同時‘看得清’單根神經(jīng)纖維，又能‘看得全’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架”，是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域懸而未決的技術(shù)難題。

導(dǎo)師與團(tuán)隊成員討論。周欣宇　攝

聯(lián)合研究團(tuán)隊創(chuàng)新性開發(fā)了超高速小鼠全身亞細(xì)胞分辨率三維成像技術(shù)，如同為生命體構(gòu)建一套“超級CT掃描儀”。該技術(shù)僅用40小時即可完成成年小鼠全身成像，獲取相當(dāng)于數(shù)千部高清電影內(nèi)存大小的原始圖像數(shù)據(jù)，效率較現(xiàn)有技術(shù)提升數(shù)倍至數(shù)十倍，分辨率也大幅提升至可清晰捕捉直徑數(shù)微米的單根神經(jīng)纖維?；谏鲜黾夹g(shù)，研究人員首次揭示了胸段脊神經(jīng)元跨多節(jié)段投射、迷走神經(jīng)復(fù)雜路徑等全新結(jié)構(gòu)特征。

導(dǎo)師與團(tuán)隊成員討論。周欣宇　攝

“眼見為實，我們可以不依賴間接證據(jù)，直接‘看見’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何精密連接、如何與不同組織器官互作。”畢國強(qiáng)表示。這項突破性技術(shù)將有望幫助回答生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中懸而未決的關(guān)鍵問題，為未來精準(zhǔn)外周神經(jīng)調(diào)控治療等醫(yī)學(xué)新技術(shù)的開發(fā)提供底層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?！袄?，通過全面且精準(zhǔn)定位如阿爾茨海默癥這一類神經(jīng)退行性疾病的早期結(jié)構(gòu)變異，來明確疾病的致病機(jī)理；以可視化方式評估藥物對全身組織和器官的靶向效果，加速藥物研發(fā)進(jìn)程?！碑厙鴱?qiáng)說。

據(jù)介紹，團(tuán)隊將持續(xù)公開研究成果圖像數(shù)據(jù)集，實現(xiàn)資源全球共享，以推動生物醫(yī)藥交叉合作。

記者：陳婉婉

責(zé)編：李傳新

一審：李傳新

二審：段涵敏

三審：楊又華

來源：安徽日報