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品品科技突破！《细胞》发表高分辨率完整小鼠大脑三维地图集

作者丨唐一尘
经过3年密集的数据收集和仔细绘图 ， 制图者的工作完成了 。
他们绘制了复杂“地形” ， 包括高峰、山谷和边界 ， 但实物只有半英寸长 ， 重量还不及一粒软心豆粒糖：实验室老鼠的大脑 。
在北京时间2020年5月7日晚23时发表在《细胞》上的一篇论文中 ， 美国艾伦脑科学研究所科学家描述了这一制图壮举——艾伦小鼠大脑通用坐标框架第三版（CCFv3） ， 一个完整的、高分辨率的小鼠大脑三维地图集 。
研究人员表示 ， 该框架将成为神经科学领域的一个参考 。
品品科技突破！《细胞》发表高分辨率完整小鼠大脑三维地图集
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CCFv3
小鼠被广泛应用于生物医学研究 ， 其大脑包含大约1亿个细胞 ， 每个细胞分布在数百个不同的区域 。
随着神经系统科学数据集变得越来越大、越来越复杂 ， 一张通用大脑空间地图变得越来越重要 。
“在过去 ， 人们会用眼睛定义大脑的不同区域 。 随着越来越多数据的涌现 ， 人工管理难以满足需要 ， 就像我们有一个参考基因组序列一样 ， 人们需要一个参考解剖学 。 ”艾伦脑科学研究所的LydiaNg说 。
全脑CCFv3建立在2016年版本的基础上 ， 后者绘制了小鼠大脑最外层的整个皮层 。
而且 ， 以前版本是低分辨率的3D地图 ， 而CCFv3的分辨率足够好 ， 可以精确定位单个细胞的位置 。
为了制作地图集 ， 研究人员将大脑分成微小的虚拟3D块 ， 并为每个块分配一个唯一的坐标 。
这一3D结构数据来自近1700种不同动物的平均大脑解剖结构 。
然后 ， 研究小组将这些小块分配到小鼠大脑中数百个不同的已知区域 ， 并在不同区域之间小心地画出边界 。
品品科技突破！《细胞》发表高分辨率完整小鼠大脑三维地图集
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研究人员表示 ， 你可以把它想象成神经科学中的手机GPS 。
它们会告诉你所在的位置 ， 而不需要你在纸质地图上手动搜索位置 。
对于包含成千上万条不同信息的数据集来说 ， 这些共同的坐标——以及这些坐标对应的大脑地标——是至关重要的 。
从历史上看 ， 大脑地图集是用2D绘制的 ， 从不同深度观察大脑 ， 并将它们排列起来 。
但对于观察整个大脑神经元活动或细胞特征的现代神经科学研究 ， 3D地图集能提供更好的信息 。
华盛顿大学助理教授NickSteinmetz说 ， 他们利用CCFv3分析数据 ， 发现大脑参与视觉选择的部分比他们之前意识到的要多 。 “必须有大局观 ， CCFv3能帮助我们一起看所有的结果 。 ”他说 。
研究人员表示 ， 未来的地图集可能会依赖于机器学习或其他形式的自动化 ， 而不是目前版本中费力的手工管理 。
相关论文信息：
http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.007
【品品科技突破！《细胞》发表高分辨率完整小鼠大脑三维地图集】（图片来源于艾伦脑科学研究所）


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