近日，复旦大学与东南大学研究团队在 Nature Neuroscience 发表最新成果，利用高分辨率成像与计算方法重建逾十万神经元的三维树突结构，首次揭示支配小鼠脑内神经元功能与连接方式的“树突微环境”（microenvironments），并据此划分出全新的脑区与亚区。
研究团队指出，传统小鼠脑图谱大多依据细胞体密度来划分脑区，而本研究则转向神经元的三维结构特征，尤其是树突的分支模式（neurite-arborization patterns），以此作为区域划分的重要依据。论文通讯作者彭汉川（Hanchuan Peng）在接受 Medical Xpress 采访时表示，他们希望捕捉比细胞体位置更细致的结构信息，以重建更接近真实功能组织方式的脑图谱。
研究人员分析了来自111只小鼠的脑成像数据，其中包含超过10万条完整神经元及其树突结构。团队使用此前发表在 Nature Methods 的程序 mBrainAligner 对不同样本的神经元进行空间配准，使其统一到同一坐标体系，随后对标准化后的树突结构进行聚类分析，从而识别出新的脑亚区并构建新的小鼠脑图谱。研究者表示，这种方法能够将原始显微图像转化为精细的三维结构地图，既呈现神经元本体形态，也展示其树突在空间中的延展方式。
研究团队将新图谱与目前使用最广泛的小鼠脑参考框架 Allen Common Coordinate Framework（CCF） 进行比对，结果显示两者整体一致，但新的树突微环境图谱能够提供更精细的局部结构组织线索，揭示结构与远端投射目标之间的对应关系。彭汉川指出，局部同质化的树突模式与神经元的远端投射目标高度相关，这一发现为理解脑区之间的长程连接提供了新的结构依据，同时也可能为“逆向工程”大脑开辟新的分析路径。
研究团队认为，该树突微环境图谱为理解微观结构如何影响脑网络功能提供了重要线索，也展示了计算神经科学在脑图谱构建中的巨大潜力。研究人员正在开发更多高维度分析工具，以探索更复杂的神经元结构模式，并推动脑科学研究进入更精细、更系统的阶段。
参考文献：Yufeng Liu et al, A mouse brain atlas based on dendritic microenvironments, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02119-6
编辑：王洪
排版：李丽
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