小鼠大腦 中的 7000 萬個神經元看起來像一團亂麻，但研究人員正開始解開這些在器官中傳遞資訊的單個執行緒。10 月 27 日釋出的名為 MouseLight 的 3D 大腦地圖，使研究人員能夠追蹤單個神經元的路徑，並最終揭示大腦如何組裝資訊。
該地圖包含 300 個神經元，研究人員計劃在明年再增加 700 個。“一千個只是剛剛開始，”弗吉尼亞州阿什本的霍華德·休斯醫學研究所 (HHMI) 珍妮莉亞研究園區的神經科學家納爾遜·斯普魯斯頓說。
為了建立地圖，斯普魯斯頓和 HHMI 神經科學家賈亞拉姆·錢德拉謝卡向小鼠大腦中注射了只感染少量細胞的病毒，促使它們產生熒光蛋白。研究小組使用糖醇處理使器官透明化，以獲得對發光神經元的清晰視野，然後使用高解析度顯微鏡掃描每個大腦。計算機程式建立了發光神經元及其投影（稱為軸突）的 3D 模型，這些軸突可以長達半米，並像樹一樣分支。
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MouseLight 已經揭示了新的資訊，包括單個軸突可以到達的令人驚訝的廣泛的大腦區域。例如，與味覺相關的四個神經元延伸到控制運動的區域和另一個與觸覺相關的區域。錢德拉謝卡說，該小組目前正在努力確定每個神經元表達的基因，這將有助於確定它們的功能。
華盛頓州西雅圖艾倫腦科學研究所的分子生物學家曾紅葵說：“這是一個了不起的專案”，她計劃與珍妮莉亞小組在 MouseLight 上合作。珍妮莉亞的技術類似於曾和她的同事使用基因工程小鼠品系 開發的一種技術，該品系使某種藥物可以啟用它們少數神經元中的發光蛋白。
紐約市哥倫比亞大學的神經生物學家拉斐爾·尤斯特說，MouseLight 只是用於重建單個神經元的幾種方法之一。他說，用熒光等標記物準確標記神經元，可能是最終建立大腦中不同細胞型別的“普查”的關鍵挑戰。
但是，為了實現這一目標，曾說，研究人員可能需要重建數十萬個神經元。“現在是數字遊戲。”
本文經許可轉載，並於2017 年 10 月 27 日首次發表。