神經圖譜新突破!《Cell》揭首張小鼠全身神經網絡地圖

日期2025-07-30
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神經圖譜新突破!《Cell》揭首張小鼠全身神經網絡地圖(圖片來源:ChatGPT生成)(詳細影片/圖片請點入論文參考)
近(10)日,中國科學技術大學與中國科學院深圳先進技術研究院的研究團隊,開發出一項高解析度影像技術——ARCHMap,僅需約40小時即可重建小鼠感覺神經元(sensory neuron)至大腦軸突的完整投射路徑,首次描繪小鼠全身神經連接圖譜。該研究發表於《Cell》

過去神經科學研究多著重於局部迴路的研究,但人體與動物的感覺與運動行為是全身性的整合結果。因此,研究團隊開發出ARCHMap技術,能以高解析度掃描並重建全身感覺神經元與大腦之間的連接關係。

研究團隊在每隻小鼠身上標定約50條神經路線,透過螢光蛋白進行標記,並使用化學藥劑去除組織中的脂肪與遮光成分以利觀察。處理後的樣本會被放入一台結合顯微鏡與自動切片功能的裝置中,進行自動循環切片與3D影像拍攝。

接著,經由人工智慧(AI)進行神經纖維的自動標註與對位比對,建立出涵蓋全身皮膚、內臟、四肢肌肉與脊髓感覺神經元的完整神經資料庫。

這套系統具備快速且高靈敏度的特點,能以微米級解析並追蹤神經元投射走向,且可一次性成像超過上百個解剖結構區域,能降低樣本品質下降或機器故障的風險。

此外,研究團隊使用病毒標記技術追蹤迷走神經中的單一軸突,發現這些神經纖維會沿著高度精確、不分叉的路徑前往目標器官,這一現象在過去尚未被證實。

研究團隊目前正建立公開影像平台,供研究人員下載與分析,期望能促進神經解剖學、神經疾病診斷等領域的研究。

資料來源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00673-7

(編譯/實習記者 康芸榛)