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2024fMOST應(yīng)用文章集錦，趕緊收藏！

2024-12-12

前言

駱清銘院士和龔輝教授帶領(lǐng)MOST團(tuán)隊(duì)發(fā)明的顯微光學(xué)切片斷層成像系列技術(shù)（MOST/fMOST）作為介觀尺度最精準(zhǔn)的三維完整器官成像技術(shù)，已在神經(jīng)機(jī)制、腦疾病、心腦血管疾病以及藥理毒理等科學(xué)前沿領(lǐng)域研究中發(fā)揮重要作用，并帶動(dòng)了相關(guān)標(biāo)記技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理和解析技術(shù)的發(fā)展。

全腦圖譜

01偏頭痛模型中c-Fos表達(dá)的全腦圖譜繪制

文章題目

Brain-wide mapping of c-Fos expression in nitroglycerin-induced models of migraine

發(fā)表時(shí)間

2024年8月21日

發(fā)表期刊

The Journal of Headache and Pain

研究團(tuán)隊(duì)

中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院肖少波、陸光雙、劉嘉儀為論文的共同第一作者；中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院于生元、劉若卓為論文的通訊作者

內(nèi)容梗概

該研究利用fMOST全腦成像揭示了慢性偏頭痛模型（CMM）中多個(gè)腦區(qū)c-Fos陽性細(xì)胞的表達(dá)情況。研究發(fā)現(xiàn)， CGRP受體拮抗劑（OLC）通過調(diào)節(jié)某些腦區(qū)的活動(dòng)改善了類似偏頭痛的癥狀。該研究展示了硝酸甘油（NTG）誘導(dǎo)的慢性偏頭痛模型中特定腦區(qū)的激活情況，并根據(jù)OLC的作用提出了這些腦區(qū)作為潛在治療靶點(diǎn)的可能性。這為深入了解偏頭痛的神經(jīng)機(jī)制及其治療提供了新的思路。

心腦軸

02心腦軸研究：M1興奮性神經(jīng)元調(diào)控心臟功能

文章題目

Manipulation of Glutamatergic Neuronal Activity in the Primary Motor Cortex Regulates Cardiac Function in Normal and Myocardial Infarction Mice

發(fā)表時(shí)間

2024年3月15日

發(fā)表期刊

Advanced Science

研究團(tuán)隊(duì)

陜西師范大學(xué)體育學(xué)院田振軍團(tuán)隊(duì)和生命科學(xué)學(xué)院青年教師賀志雄

內(nèi)容梗概

該研究通過病毒示蹤、fMOST三維成像、光遺傳學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)和鈣成像等技術(shù)發(fā)現(xiàn)小鼠初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層(M1)谷氨酸能神經(jīng)元影響心臟功能，明確了下游中縫核(MnR)為M1回路中影響心臟功能的關(guān)鍵中繼腦區(qū)之一，同時(shí)構(gòu)建心肌梗死(MI)模型驗(yàn)證了病理狀態(tài)下M1神經(jīng)元活動(dòng)對(duì)心臟功能的影響。這些結(jié)果證實(shí)了M1神經(jīng)元在心臟功能和血壓調(diào)節(jié)中的重要性，為理解心血管調(diào)節(jié)的神經(jīng)機(jī)制提供了新見解。

全腦投射

03下丘腦室旁核（PVH）催產(chǎn)素神經(jīng)元單細(xì)胞全腦投射圖譜

文章題目

Single-neuron projectomes of mouse paraventricular hypothalamic nucleus oxytocin neurons reveal mutually exclusive projection patterns

發(fā)表時(shí)間

2024年1月29日

發(fā)表期刊

Neuron

研究團(tuán)隊(duì)

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院黎胡明珠、華中科技大學(xué)蘇州腦空間信息研究院江濤是論文的共同第一作者；北京大學(xué)于翔教授、華中科技大學(xué)李安安教授、西湖實(shí)驗(yàn)室邊文杰研究員為論文的共同通訊作者

內(nèi)容梗概

該研究首先在Oxytocin-Cre小鼠中對(duì)室旁核催產(chǎn)素神經(jīng)元進(jìn)行稀疏高亮標(biāo)記，并通過fMOST對(duì)稀疏標(biāo)記樣本進(jìn)行全腦成像，用FNT進(jìn)行形態(tài)追蹤，重構(gòu)了264個(gè)室旁核催產(chǎn)素神經(jīng)元的完整三維形態(tài)，從而繪制了亞微米分辨率下的單神經(jīng)元全腦投射圖譜。進(jìn)一步通過層級(jí)聚類和投射靶點(diǎn)相關(guān)性分析，揭示室旁核催產(chǎn)素神經(jīng)元包含兩類投射模式互斥的類群。該項(xiàng)工作從單細(xì)胞水平，更新了人們長(zhǎng)久以來對(duì)于室旁核催產(chǎn)素神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，并將為后續(xù)研究提供重要的參考。

神經(jīng)環(huán)路

運(yùn)動(dòng)改善焦慮的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制

文章題目

A role for the cerebellum in motor-triggered alleviation of anxiety

發(fā)表時(shí)間

2024年1月31日

發(fā)表期刊

Neuron

研究團(tuán)隊(duì)

南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張瀟洋特聘研究員和吳文霞博士研究生、江南大學(xué)附屬中心醫(yī)院沈麗萍、徐州醫(yī)科大學(xué)計(jì)妙錦是論文的共同第一作者；南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院朱景寧教授為論文的通訊作者

內(nèi)容梗概

本研究發(fā)現(xiàn)了一條以小腦為中心的神經(jīng)環(huán)路——下丘腦-小腦-杏仁核環(huán)路（hypothalamo-cerebello-amygdalar circuit）。該環(huán)路架起了溝通運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和情緒系統(tǒng)之間的橋梁，參與介導(dǎo)了運(yùn)動(dòng)對(duì)焦慮情緒的改善效應(yīng)。該項(xiàng)研究成果不僅有助于深入認(rèn)識(shí)小腦的非運(yùn)動(dòng)功能，以及運(yùn)動(dòng)-情緒互作和機(jī)體軀體-非軀體反應(yīng)整合的神經(jīng)機(jī)制，而且有助于開發(fā)更為有效的運(yùn)動(dòng)處方（如高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練HIIT或劇烈間歇性生活方式體力活動(dòng)VILPA），以及靶向小腦的侵入性和非侵入性干預(yù)策略，治療焦慮等情緒情感障礙提供新思路。

全腦投射

小鼠海馬單神經(jīng)元全腦投射規(guī)律解析

文章題目

Whole-brain spatial organization of hippocampal single-neuron projectomes

發(fā)表時(shí)間

2024年2月2日

發(fā)表期刊

Science

研究團(tuán)隊(duì)

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）領(lǐng)銜，與華中科技大學(xué)蘇州腦空間信息研究院、海南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所、臨港實(shí)驗(yàn)室、上海腦科學(xué)與類腦研究中心等多家單位的科研團(tuán)隊(duì)

內(nèi)容梗概

該研究利用fMOST全腦成像揭示了慢性偏頭痛模型（CMM）中多個(gè)腦區(qū)c-Fos陽性細(xì)胞的表達(dá)情況。研究發(fā)現(xiàn)該研究將投射細(xì)胞類型與空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析，鑒定了與不同投射細(xì)胞類型空間分布相關(guān)的基因，揭示了全新的海馬神經(jīng)元投射模式以及海馬體內(nèi)外靶區(qū)的協(xié)調(diào)投射規(guī)律，闡明了雙側(cè)大腦投射的新規(guī)律，擴(kuò)展了領(lǐng)域內(nèi)的層狀理論，全面展示了胞體與軸突末梢的空間映射關(guān)系，解析了海馬神經(jīng)元胞體位置與投射模式的對(duì)應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了海馬單細(xì)胞的空間投射規(guī)律。這些研究成果為研究海馬神經(jīng)元相關(guān)的功能和疾病提供了環(huán)路和分子基因的靶點(diǎn)，為海馬參與學(xué)習(xí)記憶、空間認(rèn)知、導(dǎo)航、焦慮、應(yīng)激等多種功能提供新的神經(jīng)環(huán)路理論指導(dǎo)。

全腦投射

全腦投射圖譜與小鼠腦神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)活動(dòng)聯(lián)系

文章題目

Link Brain-Wide Projectome to Neuronal Dynamics in the Mouse Brain

發(fā)表時(shí)間

2024年5月31日

發(fā)表期刊

Neuroscience Bulletin

研究團(tuán)隊(duì)

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）孫衍剛研究組聯(lián)合華中科技大學(xué)武漢光電國(guó)家研究中心付玲教授研究團(tuán)隊(duì)共同合作完成

內(nèi)容梗概

本研究提出了一種新的策略，將全腦投射圖譜與小鼠神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)活動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)研究了體感皮層、背側(cè)海馬和黑質(zhì)致密部（SNc）中與功能相關(guān)的神經(jīng)元。通過結(jié)合體內(nèi)顯微成像技術(shù)和fMOST技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功繪制了這些神經(jīng)元的全腦投射圖譜。本研究為深入理解大腦功能組織提供了重要的工具和方法，也為探索大腦復(fù)雜的神經(jīng)連接模式提供了新的思路。

全腦連接

內(nèi)側(cè)前額葉皮層 (mPFC)亞區(qū)IT和PT神經(jīng)元的全腦連接組圖譜

文章題目

Subregion preference in the long-range connectome of pyramidal neurons in the medial prefrontal cortex

發(fā)表時(shí)間

2024年4月29日

發(fā)表期刊

BMC Biology

研究團(tuán)隊(duì)

華中科技大學(xué)武漢國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室、蘇州腦空間信息研究院、海南大學(xué)

內(nèi)容梗概

該研究結(jié)合病毒示蹤和fMOST技術(shù)，在兩種轉(zhuǎn)基因Cre小鼠中系統(tǒng)性地解析了mPFC不同亞區(qū)的兩種主要興奮性神經(jīng)元——IT和PT神經(jīng)元的輸入和輸出的分布，獲得了四個(gè)亞區(qū)分區(qū)域偏好的全腦連接組圖譜，并確定了從aPL到ILA輸入模式的連續(xù)變化，促進(jìn)了mPFC不同亞區(qū)功能性研究的發(fā)展，為理解其功能多樣性提供了新視角。

神經(jīng)環(huán)路

單細(xì)胞投射譜助力內(nèi)源性鎮(zhèn)痛作用神經(jīng)環(huán)路機(jī)制解析

文章題目

Single neuron projectome-guided analysis revealed the neural circuit mechanism mechanisum underlying endogenous opoiod antinociception

發(fā)表時(shí)間

2024年6月4日

發(fā)表期刊

National Science Review

研究團(tuán)隊(duì)

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、腦認(rèn)知與類腦智能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫衍剛研究組

內(nèi)容梗概

該研究解析了內(nèi)源性阿片類物質(zhì)鎮(zhèn)痛作用的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元-臂旁核去抑制環(huán)路介導(dǎo)了內(nèi)源性阿片類物質(zhì)的鎮(zhèn)痛作用，對(duì)通過藥理學(xué)和神經(jīng)調(diào)控方法進(jìn)行靶向治療慢性痛具有指導(dǎo)意義。研究基于單神經(jīng)元的全腦投射譜解析了特定類型神經(jīng)元的功能，為深入解析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能提供了新思路。