科学家揭示幼年斑马鱼大脑视觉神经回路的自动重建技术

重建突触之间的连接网络需要整个大脑高分辨率的电子显微镜图像和能够有效追踪整个神经元分布的检测工具。德国马克斯普朗克生物智能研究所研究团队利用电子显微镜对幼年斑马鱼大脑进行了切片和成像，并重建了一个由208个参与视觉运动处理的神经元组成的网络。该研究于近日发表在《Nature Method》杂志上，题为：Automated synapse-level reconstruction of neural circuits in the larval zebrafish brain。

研究人员通过电子显微镜对幼年斑马鱼的大脑进行了切片和成像，体素大小为14×14×25立方纳米。他们用填充网络算法对所得到的数据集进行分割，自动检测化学突触，并与透射电镜图像等，比较验证结果。神经元以及它们的突触连接以可查询和可扩展的数字化地址形式存储。最终，研究人员重建了一个由208个参与视觉运动处理的神经元组成的网络，其中大部分位于前脑。此外，他们还绘制了视网膜两个浅层间的407个神经元突触，以及它们连接的对象。

该研究数据可以作为斑马鱼神经系统突触研究的基础。