近期，中国科学院的研究团队在《Nature Biotechnology》上发表全球最高精度猕猴全脑三维图像，题为：High-throughput mapping of a whole rhesus monkey brain at micrometer resolution。该研究通过自主研发的高通量三维荧光成像VISoR技术（以下简称VISoR技术）和灵长类脑图谱绘制流程，实现了对猕猴大脑的微米级分辨率三维解析，成为目前世界上最高精度的灵长类动物的脑图谱。

灵长类动物是认识人类认知功能和大脑疾病的重要动物模型，绘制不同大脑区域和神经元之间的结构连接是神经科学领域的基本任务，然而受限于脑组织体积和显微技术的阻碍。要在短时间内完成猕猴全脑成像是一项重大难题。本研究利用自主研发的VISoR高速三维荧光成像技术，实现了同步飞行扫描和同步成像，并利用高折射率的PuClear组织透明化方法，清晰显示猴脑全脑沟回复杂结构，以上条件能使全脑样品在100h内以1 × 1 × 2.5μm3分辨率完成图像采集。海量数据获得后，利用团队开发的自动三维图像拼接技术，实现全脑三维图像重建，同时该团队也开发了渐进式的半自动追踪技术，实现对稀疏轴突纤维进行长程追踪，发现了前所未知的猕猴轴突纤维投射特性及其在大脑皮质沟回处转折延伸的多种路径形态。

该研究结果可提高对大脑结构的理解，并对整个神经系统的发育、基本功能和神经病理学产生高精度、系统级的见解。研究者表示VISoR技术作为当前世界最快的大尺度三维组织成像方法，可以对各种模型动物大脑进行高通量、高精度的定量解析，并可扩展至其它组织器官，在大规模药物筛选、快速病理诊断，以及更大型生物样品成像等领域都有广阔的应用前景。这项技术产生的超大规模数据与人工智能技术的结合，将有望帮助理解人类大脑和身体器官的精细结构及其在疾病中的变化规律，加速医疗诊断和药物研发，促进人类健康。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41587-021-00986-5