2010-2025年，駱清銘院士和龔輝教授帶領(lǐng)MOST團隊發(fā)明的顯微光學切片斷層成像系列技術(shù)（MOST/fMOST）作為介觀尺度最精準的三維完整器官成像技術(shù)，已在神經(jīng)機制、腦疾病、心腦血管疾病以及藥理毒理等科學前沿領(lǐng)域研究中發(fā)揮重要作用，截至今日已經(jīng)在Cell、Nature、Science發(fā)表了8篇正刊，Nature Neuroscience、Neuron、PNAS、Science Advances、Nature Methods、Science Bulletin等國際著名期刊，并帶動了相關(guān)標記技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理和解析技術(shù)的發(fā)展。以下為8篇正刊的回顧：

文章題目：Micro-Optical Sectioning Tomography to Obtain a High-Resolution Atlas of the Mouse Brain

發(fā)表時間：2010年12月3日

發(fā)表期刊：Science

研究團隊：華中科技大學駱清銘教授（現(xiàn)海南大學校長，中國科學院院士）團隊

2010年12月3日，華中科技大學駱清銘教授（現(xiàn)海南大學校長，中國科學院院士）團隊在Science上發(fā)表了題為“Micro-Optical Sectioning Tomography to Obtain a High-Resolution Atlas of the Mouse Brain”的研究性論文。本研究開發(fā)了顯微光學切片斷層成像技術(shù)（MOST），實現(xiàn)對厘米級全小鼠腦的微米級斷層掃描，獲取了高爾基染色全小鼠腦在神經(jīng)突水平的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集，清晰呈現(xiàn)神經(jīng)元和神經(jīng)突的形態(tài)及位置。結(jié)合新的標本制備技術(shù)，有助于獲得更完善的全腦連接圖譜，為神經(jīng)系統(tǒng)功能研究及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的理解和治療提供重要支持。

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.1191776

 

文章題目：The mouse cortico–basal ganglia–thalamic network

發(fā)表時間：2021年10月6日

發(fā)表期刊：Nature

研究團隊：美國加州大學洛杉磯分校董紅衛(wèi)/Nicholas N團隊

2021年10月6日，美國加州大學洛杉磯分校董紅衛(wèi)/Nicholas N團隊在Nature上發(fā)表了題為“The mouse cortico–basal ganglia–thalamic network”的研究性論文。本研究利用fMOST技術(shù)揭示了小鼠皮質(zhì)-基底神經(jīng)節(jié)-丘腦網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與功能組織。研究識別出14個黑質(zhì)網(wǎng)狀部（SNr）功能域和36個蒼白球外部（GPe）功能域及直接皮質(zhì)-SNr投射，發(fā)現(xiàn)紋狀體-黑質(zhì)直接通路比紋狀體-蒼白球間接通路的紋狀體輸入收斂性更強，且同一紋狀體域的直接和間接通路最終會匯聚到相同的SNr神經(jīng)元，還確定了束旁核和腹內(nèi)側(cè)丘腦核中的6個域，識別出6個平行的皮質(zhì)-基底神經(jīng)節(jié)-丘腦亞網(wǎng)絡(luò)，這些亞網(wǎng)絡(luò)形成閉合回路。這一發(fā)現(xiàn)為理解基底神經(jīng)節(jié)相關(guān)功能及疾病提供了新的視角。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03993-3

 

文章題目：A multimodal cell census and atlas of the mammalian primary motor cortex

發(fā)表時間：2021年10月6日

發(fā)表期刊：Nature

研究團隊：BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) 團隊

2021年10月6日，BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) 團隊在 Nature 上發(fā)表了題為 “A multimodal cell census and atlas of the mammalian primary motor cortex”的研究性論文。本研究生成了哺乳動物初級運動皮層的多模態(tài)細胞普查和圖譜（fMOST），通過對單細胞轉(zhuǎn)錄組、染色質(zhì)可及性等多方面的大規(guī)模協(xié)調(diào)分析及整合，揭示了皮質(zhì)細胞類型的統(tǒng)一分子遺傳景觀，建立了跨物種保守的轉(zhuǎn)錄組類型分類法，提供了運動皮層的空間分辨細胞類型等。這一發(fā)現(xiàn)為理解大腦細胞類型組織、功能及相關(guān)疾病奠定了基礎(chǔ)，也為相關(guān)研究提供了豐富的數(shù)據(jù)資源和工具。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03950-0

 

文章題目：Cellular anatomy of the mouse primary motor cortex

發(fā)表時間：2021年10月6日

發(fā)表期刊：Nature

研究團隊：美國加州大學洛杉磯分校董紅衛(wèi)等多位研究者（來自冷泉港實驗室、加州大學洛杉磯分校等機構(gòu)）

2021年10月6日，美國加州大學洛杉磯分校董紅衛(wèi)等多位研究者（來自冷泉港實驗室、加州大學洛杉磯分校等機構(gòu)）在Nature上發(fā)表了題為“Cellular anatomy of the mouse primary motor cortex”的研究性論文。本研究作為BICCN合作項目的一部分，對小鼠初級運動皮層上肢區(qū)域（MOp-ul）進行了全面的細胞類型解剖學分析。研究通過基因標記、病毒標記、BARseq測序、單細胞重建、全腦成像（fMOST）等技術(shù)，明確了MOp-ul的3D邊界及11個亞層結(jié)構(gòu)，定義了約24種投射神經(jīng)元類型（包括IT、ET、CT三類），并構(gòu)建了其輸入-輸出連接圖譜。這一發(fā)現(xiàn)為理解哺乳動物大腦結(jié)構(gòu)提供了細胞分辨率的框架，也為運動控制環(huán)路的多尺度分析奠定了基礎(chǔ)，同時為哺乳動物全腦結(jié)構(gòu)研究提供了參考藍圖。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03970-w

 

文章題目：Morphological diversity of single neurons in molecularly defined cell types
發(fā)表時間：2021年10月6日

發(fā)表期刊：Nature

研究團隊：艾倫腦科學研究所曾紅葵/東南大學彭漢川團隊等多位研究者

2021年10月6日，艾倫腦科學研究所曾紅葵/東南大學彭漢川團隊等多位研究者在Nature上發(fā)表了題為“Morphological diversity of single neurons in molecularly defined cell types”的研究性論文。本研究通過建立包含稀疏標記、全腦成像（fMOST）、重建、配準和分析的完整流程，對小鼠大腦皮層、屏狀核、丘腦、紋狀體等區(qū)域的1741個神經(jīng)元進行了系統(tǒng)分析。研究識別出11種主要投射神經(jīng)元類型，它們具有不同的形態(tài)特征和相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組身份，且每種主要類型內(nèi)存在廣泛的投射多樣性，這種多樣性遵循分子對應(yīng)性、投射的發(fā)散或收斂等通用原則。同時發(fā)現(xiàn)，盡管主要投射類型與轉(zhuǎn)錄組譜有明顯一致性，但單細胞多樣性與轉(zhuǎn)錄組亞型不直接相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了在細胞類型分類中定量描述完整單細胞解剖結(jié)構(gòu)的重要性，為理解神經(jīng)元多樣性及其在神經(jīng)回路中的功能貢獻提供了關(guān)鍵見解。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03941-1

 

文章題目：Whole-brain spatial organization of hippocampal single-neuron projectomes

發(fā)表時間：2024年2月2日

發(fā)表期刊：Science

研究團隊：中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學研究所）領(lǐng)銜，與華中科技大學蘇州腦空間信息研究院、海南大學、中國科學院昆明動物研究所、臨港實驗室、上海腦科學與類腦研究中心等多家單位的科研團隊

2024年2月2日，中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學研究所）領(lǐng)銜，與華中科技大學蘇州腦空間信息研究院、海南大學、中國科學院昆明動物研究所、臨港實驗室、上海腦科學與類腦研究中心等多家單位的科研團隊在Science上發(fā)表了題為“Whole-brain spatial organization of hippocampal single-neuron projectomes”的研究性論文。本研究揭示了海馬體單根神經(jīng)元投射組的全腦空間組織規(guī)律。研究通過稀疏標記法結(jié)合fMOST技術(shù)，重建了小鼠海馬體10,100個單神經(jīng)元的投射組，創(chuàng)建了開放數(shù)據(jù)庫并將其分為341種投射模式及43種亞型，發(fā)現(xiàn)了未知軸突投射模式、靶標依賴的細胞分布、雙半球投射規(guī)律等組織特征。這一發(fā)現(xiàn)為理解海馬體神經(jīng)元的多樣協(xié)調(diào)功能提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，也為結(jié)合基因表達數(shù)據(jù)定義神經(jīng)元亞型奠定了基礎(chǔ)。

原文鏈接：https://doi.org/10.1126/science.adj9198

 

文章題目：A mouse brain stereotaxic topographic atlas with isotropic 1-μm resolution

發(fā)表時間：2025年7月2日

發(fā)表期刊：Nature

研究團隊：海南大學和華中科技大學的駱清銘院士/龔輝教授及美國加州大學洛杉磯分校董紅衛(wèi)教授團隊

2025年7月2日，海南大學和華中科技大學的駱清銘院士/龔輝教授及美國加州大學洛杉磯分校董紅衛(wèi)教授團隊在Nature上發(fā)表了題為“A mouse brain stereotaxic topographic atlas with isotropic 1-μm resolution”的研究性論文。本研究利用fMOST技術(shù)構(gòu)建了具有各向同性1微米分辨率的小鼠腦立體定位拓撲圖譜（STAM）。該圖譜基于Nissl染色的細胞結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集，通過連續(xù)顯微光學切片斷層掃描技術(shù)獲得，包含916個腦結(jié)構(gòu)的三維拓撲結(jié)構(gòu)，支持任意角度1微米分辨率切片圖像生成，并開發(fā)了信息學平臺提供腦切片配準、神經(jīng)回路映射、智能立體定位手術(shù)規(guī)劃等服務(wù)，且可與常用立體定位圖譜聯(lián)用。這一成果為大規(guī)模腦圖譜項目提供了多功能工具，為單細胞水平的全腦研究奠定了基礎(chǔ)。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09211-8

 

 

文章題目：Single-neuron projectomes of macaque prefrontal cortex reveal refined axon targeting and arborization

發(fā)表時間：2025年7月10日

發(fā)表期刊：Cell

研究團隊：中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學研究所）聯(lián)合華中科技大學蘇州腦空間信息研究院等團隊

2025年7月10日，中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學研究所）聯(lián)合華中科技大學蘇州腦空間信息研究院等團隊在Cell上發(fā)表了題為“Single-neuron projectomes of macaque prefrontal cortex reveal refined axon targeting and arborization”的研究性論文。本研究利用fMOST技術(shù)對獼猴前額葉皮層（PFC）的2231個單神經(jīng)元投射組進行了重建，識別出32種基于投射組的神經(jīng)元亞型并注釋了其假定功能，揭示了PFC內(nèi)部的亞域連接網(wǎng)絡(luò)和廣泛的局部軸突。研究發(fā)現(xiàn)獼猴PFC神經(jīng)元比小鼠神經(jīng)元具有更精確的靶向性和軸突分支，且通過跨物種比較明確了兩者在投射模式等方面的異同。這一發(fā)現(xiàn)為理解靈長類腦功能的神經(jīng)環(huán)路機制提供了重要依據(jù)，也為相關(guān)認知功能研究和疾病治療提供了參考。