在1741個神經(jīng)元的數(shù)據(jù)集中“捕捉”到11種投射類型
為破解這些難題，東大腦智院與上海大學(xué)王宜敏博士團隊開發(fā)了三維可視化Vaa3D-TeraVR平臺。在VR模塊中，研究人員可頭戴VR設(shè)備，“沉浸式觀察”神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，從而大大降低重建繁雜難辨的神經(jīng)元的難度。
同時，東大腦智院建立了自動化與手動結(jié)合的神經(jīng)元重建流程，使神經(jīng)元的形態(tài)“捕捉”變得更加高效、精準(zhǔn)，并與安徽大學(xué)屈磊教授團隊合作研發(fā)圖像配準(zhǔn)算法mBrainAligner。基于這些平臺和算法，東大腦智院建立起完整的大數(shù)據(jù)管理和計算分析平臺。
“這些數(shù)據(jù)來自腦皮層、屏狀核、紋狀體和丘腦等腦區(qū)神經(jīng)元，是目前世界上公布的最大單細(xì)胞腦神經(jīng)元數(shù)據(jù)集。”劉力娟說。
有了這些神經(jīng)元的大數(shù)據(jù)，科研團隊很快“捕捉”到其中11種主要的神經(jīng)元投射類型。
“其中，以往被認(rèn)為可能是意識開關(guān)的屏狀核與側(cè)皮層屬于同一轉(zhuǎn)錄組類別Car3，但是實際上它們的投射目的地卻截然不同。屏狀核的神經(jīng)元平均投射區(qū)域可達20個，單個神經(jīng)元間的投射目的地差異巨大。”
更讓團隊欣喜的是，擁有同樣的轉(zhuǎn)錄組信息的神經(jīng)元，卻呈現(xiàn)了多樣的神經(jīng)元形態(tài)，這說明神經(jīng)信號被傳送到不同的腦區(qū)域。
“神經(jīng)元形態(tài)的多樣性，對于多水平地了解神經(jīng)元功能、揭示神經(jīng)元形成的復(fù)雜神經(jīng)環(huán)路提供了直觀的切入點。”劉力娟解釋。
（來源：科技日報；記者 金 鳳）
