迄今构建规模最大的小鼠单神经元全脑投射图谱问世

新华社上海4月1日电（记者张建松）在我国科学家努力下，迄今构建规模最大的小鼠单神经元全脑投射图谱问世。3月31日，国际学术期刊《自然—神经科学》以封面文章形式在线发表了相关研究论文。

这项研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心严军研究组、徐宁龙研究组与华中科技大学苏州脑空间信息研究院、武汉光电国家研究中心龚辉团队合作完成。

据中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究组组长严军研究员介绍，神经元是大脑信息处理的基本单元，小鼠大脑中约有上亿个神经元。神经元通过轴突，将信号投射到不同脑区，从而使大脑中的信息交流。神经元在大脑中的长程投射，如同交通网络中的干线一样，至关重要。

前额叶皮层是大脑的控制中心，在决策、工作记忆、注意力等高级认知功能中扮演重要角色，其结构和功能的异常，会导致多种脑疾病。前额叶神经元投射范围很广，几乎覆盖大部分脑区。目前，在单个神经元水平上，前额叶神经元轴突投射的规律还不清楚。

我国科学家进行的这项最新研究，在国际上率先重构了小鼠大脑前额叶皮层6357个单神经元的全脑投射图谱，基本覆盖了所有类型，并建立了迄今规模最大的小鼠单神经元全脑投射图谱数据库。这是此前国际上所有研究小鼠单神经元全脑投射数量的两倍以上。

严军课题组通过数年努力攻关，自主开发了一套国际领先的神经元形态重构软件。通过定量刻画神经元轴突形态的相似性，首次发现小鼠前额叶皮层中存在64类神经元投射亚型，进一步深入研究还揭示出前额叶皮层内部联接和外部投射的规律，提出前额叶皮层可能的工作模型。