我們的大腦是不間斷的消費(fèi)者。迷宮般的血管，端對(duì)端地堆疊在一起，其長(zhǎng)度與從圣地亞哥到伯克利的距離相當(dāng)，可確保氧氣和糖的連續(xù)流動(dòng)，使我們的大腦保持最gao水平。

但是，這種復(fù)雜的系統(tǒng)如何確保大腦更多的活動(dòng)部分獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)而需求更少的區(qū)域呢?這是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)古老問(wèn)題，加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家在一項(xiàng)新發(fā)表的研究中幫助回答了這一問(wèn)題。

由Xiang Ji，David Kleinfeld和他們的同事領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員研究小鼠的大腦，通過(guò)新開(kāi)發(fā)的地圖詳細(xì)解釋了大腦的連線，分辨率超過(guò)了百萬(wàn)分之一米，從而破譯了大腦能量消耗和血管密度的問(wèn)題。 ，即人發(fā)厚度的一百分之一。

作為生物學(xué)和物理學(xué)十字路口的工作成果，新地圖為這些“微血管"及其在血液供應(yīng)鏈中的各種功能提供了新穎的見(jiàn)解。結(jié)果的基礎(chǔ)技術(shù)已在3月2日發(fā)表在Neuron雜志上。

加州大學(xué)圣地亞哥分校物理系主任，加州大學(xué)圣地亞哥分校的教授Kleinfeld表示：“我們開(kāi)發(fā)了一種實(shí)驗(yàn)和計(jì)算管道，以前suo未有的完整性和精確度標(biāo)記，成像和重建整個(gè)小鼠大腦中的微血管系統(tǒng)。"神經(jīng)生物學(xué)(生物科學(xué)部)?？巳R菲爾德說(shuō)，這項(xiàng)工作類似于逆向工程。“這使項(xiàng)進(jìn)行了復(fù)雜的計(jì)算，不僅計(jì)算了腦能量的使用與血管密度之間的關(guān)系，而且還預(yù)測(cè)了腦毛細(xì)血管丟失與腦部健康突然下降之間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。"

早在1920年，關(guān)于血管如何將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶到活動(dòng)和活動(dòng)度較低的區(qū)域的問(wèn)題就成為生理學(xué)中的一個(gè)普遍問(wèn)題。到了1980年代，被稱為放射自顯影技術(shù)的技術(shù)成為了現(xiàn)代正電子發(fā)射斷層掃描(PET)的前身，允許科學(xué)家測(cè)量小鼠大腦中糖代謝的分布。

為了*掌握并解決問(wèn)題，霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的Janelia研究園區(qū)和加州大學(xué)圣地亞哥分校的雅各布斯工程學(xué)院的Ji，Kleinfeld及其同事們將99.9%的鼠標(biāo)血管填充了血管，數(shù)量將近650萬(wàn)， -帶有染料標(biāo)記的凝膠。然后，他們以亞微米的精度對(duì)大腦的整個(gè)范圍進(jìn)行了成像。這樣一來(lái)，每個(gè)大腦就產(chǎn)生了15萬(wàn)億個(gè)體素或單個(gè)體積元素，這些元素被轉(zhuǎn)換為可以通過(guò)數(shù)據(jù)科學(xué)工具進(jìn)行分析的數(shù)字血管網(wǎng)絡(luò)。

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