中科院實現神經元腦網絡活體成像

中國科學院精密測量科學與技術創新研究院研究員徐富強、王杰研究團隊基于新型基因編碼生物磁共振成像技術，首次實現特異類型神經元網絡的在體檢測。相關研究成果在影像學期刊《神經影像》（Neuroimage）上發表。

目前，基于病毒的腦網絡示蹤技術主要依賴于光學成像，廣泛應用于腦組織切片免疫熒光染色成像檢測，活體成像檢測全腦神經網絡仍具挑戰性。徐富強、王杰研究團隊基于具有逆行能力的重組腺相關病毒rAAV2-retro，利用新型磁共振成像報告基因—編碼人類水通道蛋白AQP1標記腦網絡，開發出一系列新型工具病毒，最后基于無金屬輔助的磁共振成像技術實現在體全腦神經網絡檢測。

團隊首先在小鼠CPU腦區微量注射重組腺相關病毒，三周后利用擴散加權磁共振成像（DWI）進行在體檢測。結果發現小鼠大腦內多個腦區均可見磁共振信號的變化，包括CPU、Ctx、BLA、Ins、Tha和HIP等腦區，成功實現特定腦區相關腦網絡的快速成像，成像時間由60天縮短至21天。

大腦包含上千億個神經元，通過數以萬億個突觸建立起復雜的神經網絡用于細胞間通信。神經連接的闡明和可視化對于解析大腦功能和疾病至關重要。該項目建立了一種靈敏的、基于無金屬磁共振成像的研究策略，用于活體檢測大腦內細胞類型特異性神經連接，這為嚙齒動物和非人類靈長類動物中神經網絡的可視化研究提供了堅實的基礎。