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Brain Struct Funct:中科院武汉物数所雷皓研究组发表树鼩脑白质图谱研究进展

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摘要 : 2016年9月13日,国际脑解剖与形态研究杂志《Brain Structure & Function》在线发表了中国科学院武汉物理与数学研究所雷皓课题组的一篇研究论文,研究报道了研究组利用7T小动物磁共振成像仪,在全脑水平上研究了树鼩的脑白质解剖形态,建立了目前分辨率最高的树鼩脑白质图谱

2016年9月13日,国际脑解剖与形态研究杂志《Brain Structure & function》在线发表了中国科学院武汉物理与数学研究所雷皓课题组的一篇研究论文,研究报道了研究组利用7T小动物磁共振成像仪,在全脑水平上研究了树鼩的脑白质解剖形态,建立了目前分辨率最高的树鼩脑白质图谱,还在此基础之上,系统研究了树鼩主要脑核团之间的结构连接,构建了连接图谱。

树鼩是与灵长类亲缘关系最近的非灵长类哺乳动物。与使用啮齿类模式动物(如大、小鼠)的研究相比,以树鼩为模式动物的生物医学研究可能也因此而具有更大的临床转化价值。同时由于树鼩体型大小与大鼠相近,其饲养、繁殖和管理成本相对较低,在很多情况下也可以作为非人灵长类模式动物的替代品。我国科学家在开展以树鼩为模型动物的生命科学研究中处于世界领先地位,如树鼩全基因组序列分析、基于树鼩模型的肝炎疫苗研制等。

树鼩大脑发达,在特定的脑科学研究领域(如视觉、社会应激、老年疾病等)有其独特的优势,也得到了较为广泛的应用。脑图谱是脑科学研究的基础。前人基于组织染色的方法建立过一些树鼩脑图谱。但由于所使用的方法学的限制,这些图谱并没有提供细致的树鼩脑白质解剖形态和脑区水平的脑连接图谱,在一定程度上阻碍了以树鼩为模式动物的脑科学研究的深入和推广。

大脑的额叶和颞叶与记忆、情感、高级认知功能等密切相关。许多重大神经、精神疾病都与连接额叶与颞叶的白质纤维损伤有关。该研究还发现:树鼩额叶与颞叶之间的宏观脑连接与灵长类相似度较高,说明树鼩可能比啮齿类动物更适合作为神经、精神疾病的动物模型。此外,作为连接额叶与颞叶的主要白质束之一的弓装束与人类语言密切相关。前人的比较影像学研究表明:恒河猴、黑猩猩和人类大脑中弓装束这一结构是渐进进化的。该研究还给出了弓装束的进化可能早于灵长类起源的证据。

Brain Struct Funct:中科院武汉物数所雷皓研究组发表树鼩脑白质图谱研究进展
图:基于影像学的树鼩全脑脑白质图谱

原文链接:

A diffusion tensor imaging atlas of white matter in tree shrew

原文摘要:

Tree shrews are small mammals now commonly classified in the order of Scandentia, but have relatively closer affinity to primates than rodents. The species has a high brain-to-body mass ratio and relatively well-differentiated neocortex, and thus has been frequently used in neuroscience research, especially for studies on vision and neurological/psychiatric diseases. The available atlases on tree shrew brain provided only limited information on white matter (WM) anatomy. In this study, diffusion tensor imaging (DTI) was used to study the WM anatomy of tree shrew, with the goal to establish an image-based WM atlas. DTI and T2-weighted anatomical images were acquired in vivo and from fixed brain samples. Deterministic tractography was used for three-dimensional reconstruction and rendering of major WM tracts. Myelin and neurofilaments staining were used to study the microstructural properties of certain WM tracts. Taking into account prior knowledge on tree shrew neuroanatomy, tractography results, and comparisons to the homologous structures in rodents and primates, an image-based WM atlas of tree shrew brain was constructed, which is available to research community upon request.

DOI: 10.1007/s00429-016-1304-z

作者:雷皓 点击:

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