约翰斯·霍普金斯大学的科学家利用三维成像、先进显微镜和人工智能技术，首次绘制出小鼠大脑中超过一千万个少突胶质细胞的高精度分布图。这些细胞负责生成神经纤维外的髓鞘，对加快神经信号传导和维持脑健康至关重要。该研究成果于2月18日在线发表在《细胞》杂志上，由美国国立卫生研究院资助。 研究团队负责人、神经科学教授德夫特·伯格尔斯指出，这项工作不仅精确定位了少突胶质细胞在脑内的分布，还整合了基因表达和神经元结构等多维信息，如同不仅绘制了森林中树木的位置，还分析了土壤、气候和地质条件，从而全面理解整个生态系统。 新地图在灰质区域的分辨率和覆盖范围均优于以往成果。灰质含有大脑中绝大多数神经元，负责运动、学习、记忆和感官功能等关键活动。由于髓鞘在灰质中较难通过传统MRI技术观察，这一突破为研究脑功能差异提供了新视角。伯格尔斯表示，不同脑区髓鞘分布的差异，可能解释了大脑各部分执行不同任务的机制。 研究团队开发了一套创新流程，包括组织透明化技术（去除阻碍成像的脂肪物质）和高速光片显微成像，结合机器学习算法，自动识别并重建每只小鼠大脑中超过一千万个少突胶质细胞的三维分布。研究覆盖了从两个月到两岁的小鼠生命周期，发现不同脑区的少突胶质细胞和髓鞘形成速率差异显著，且随年龄增长呈现稳定模式，表明其发育过程具有高度程序化特征。 值得注意的是，与学习和记忆相关的海马区，髓鞘形成过程极为缓慢且持续时间长。而接收直接感官输入的脑区，如听觉和视觉皮层，少突胶质细胞数量是初级运动皮层的三倍，可能与快速处理感官信息的需求有关。 在实验中，研究人员通过化学手段破坏髓鞘，发现某些脑区特别脆弱，而另一些则更具抵抗力，这为理解多发性硬化症等疾病中的髓鞘保护机制提供了线索。在阿尔茨海默病小鼠模型中，不仅在致密斑块（淀粉样蛋白沉积）附近发现髓鞘损伤，即使在仅有弥散性斑块的白质区域也出现类似病变，提示少突胶质细胞功能障碍可能是该病的重要特征。 这些高精度地图已向全球科研人员免费开放，旨在加速对神经系统疾病的研究与新疗法的发现。