一种技术将人类大脑中的每个细胞制成表格并进行表征

大脑是由许多类型的细胞组成的，这些细胞被组织成不同的结构和区域。尽管在构建人类大脑模型方面已经取得了一些重要的进展，但这些进展还没有产生准确而详细的模型所需要的细胞结构的不失真的3D图像。

在发表在《Science Advances》杂志上的一项新研究中，由麻省总医院(MGH)的研究人员领导的一个团队克服了这一挑战，为科学家和临床医生提供了人类大脑中被称为布洛卡区(Broca’s area)的部分的全面细胞图谱，并提供了详细的分辨率来研究大脑功能和健康。

通过结合不同的复杂成像技术——包括磁共振成像、光学相干断层扫描和光片荧光显微镜——研究人员能够克服任何单一方法的局限性，创建人类大脑皮层特定区域或大脑表面外层的高分辨率细胞普查图谱。该团队为一个人类死后标本创建了这样一个图谱，并将其整合到一个全脑参考图谱中。

“我们建立了在空间尺度上整合多个数量级信息所需的技术，从像素只有几微米的图像到那些成像整个大脑的图像，”共同通讯作者Bruce Fischl博士说，他是MGH Athinoula a . Martinos生物医学成像中心的计算核心主任，也是哈佛医学院放射学教授。

最终，这项研究中的方法可以用来重建特定大脑区域以及整个人类大脑的未扭曲的3D细胞模型，使研究人员能够评估个体之间以及单个个体内部随时间的变异性。这将为神经退行性疾病和精神疾病中发生的病理变化的存在和传播提供见解。“这些进步将帮助我们了解我们知之甚少的人类大脑的介观结构。这些结构太大，几何结构太复杂，无法通过在标准显微镜上观察二维切片来分析，但又太小，无法在活人大脑中常规观察。目前，我们对这种空间尺度的大脑结构没有严格的规范标准，因此很难量化癫痫、自闭症和阿尔茨海默病等可能影响大脑结构的疾病的影响。”

A cellular resolution atlas of Broca’s area