基于细胞结构组织的纤维束全脑重建

神经纤维追踪与脑疾病检测新方法

摘要

轴突轨迹的绘制对于理解大脑组织结构至关重要。通过使用全脑高通量荧光成像技术，我们开发了一种基于细胞结构的纤维路径估计（CABLE）方法，能够在细胞分辨率水平上实现精确的纤维束映射。该方法通过分析细胞核或细胞体的固有各向异性以及相邻细胞的空间排列来推断纤维的方向。通过追踪猴子大脑中经过病毒标记的单一轴突，验证了这种CABLE方法的准确性。该技术能够区分在扩散磁共振成像技术中难以识别的复杂交叉或弯曲的纤维，从而在狨猴和猕猴的大脑中实现精确的纤维束重建。最后，我们将CABLE方法应用于患病新生儿人脑组织中轴突异常的快速检测，为人类大脑纤维束的高分辨率成像研究开辟了新途径。