科學(xué)家們揭示了大腦復(fù)雜性的前所未有的實(shí)時(shí)視圖

研究人員開發(fā)了一種名為 LIONESS 的新型成像和虛擬重建技術(shù)，該技術(shù)可以對活體腦組織進(jìn)行高分辨率成像，并以實(shí)時(shí) 3D 納米級細(xì)節(jié)對其進(jìn)行可視化。LIONESS 集成了先進(jìn)的光學(xué)、人工智能和跨學(xué)科協(xié)作方法，克服了以前成像方法的局限性，為更好地理解腦組織動力學(xué)和復(fù)雜性鋪平了道路。

 “借助 LIONESS，首次能夠?qū)铙w腦組織進(jìn)行全面、密集的重建。通過對組織進(jìn)行多次成像，LIONESS 使我們能夠觀察和測量大腦中的動態(tài)細(xì)胞生物學(xué)，”第一作者 Philipp Velicky 說。“輸出是三維細(xì)胞排列的重建圖像，時(shí)間構(gòu)成第四維，因?yàn)闃颖究梢栽趲追昼?、幾小時(shí)或幾天內(nèi)成像，”他補(bǔ)充道。

協(xié)作和人工智能是關(guān)鍵

LIONESS 的優(yōu)勢在于精致的光學(xué)和構(gòu)成其核心的兩個(gè)層次的深度學(xué)習(xí)(一種人工智能方法)：第一個(gè)層次提高圖像質(zhì)量，第二個(gè)層次識別密集神經(jīng)元環(huán)境中的不同細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

該管道是 Danzl 集團(tuán)、Bickel 集團(tuán)、Jonas 集團(tuán)、Novarino 集團(tuán)和 ISTA 科學(xué)服務(wù)單位以及其他國際合作者之間合作的結(jié)果。ISTA 的 Johann Danzl 表示：“我們的方法是組建一個(gè)充滿活力的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，他們具有跨學(xué)科界限的獨(dú)特綜合專業(yè)知識，他們共同努力縮小腦組織分析方面的技術(shù)差距。”

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