研究人員開發新型成像重建技術，繪制大腦實時視圖揭示其復雜性

IT之家 9 月 8 日消息，國際科學與技術協會（ISTA）的研究小組日前開發出一種新型大腦成像和虛擬重建技術，即實時信息優化納米鏡成像技術（Live Information Optimized Nanoscopy Enabling Saturated Segmentation，LIONESS），IT之家注意到，相應論文發布在《自然》雜志上。

據悉，IONESS 是一個用于成像、重建和分析活體腦組織的工具，其全面性和空間分辨率是迄今為止其他競品所“無法實現的”。

據悉，LIONESS 可以對樣本進行基于 AI 的高精度成像和重建，從而闡明活體腦組織中的許多動態結構和功能，此前的技術若對人腦進行高分辨率成像，需要對樣本進行高負荷的光照，這會導致活體組織損壞。

而 LIONESS 是在 &34;快速、溫和&34; 的成像條件下開發的，配合 AI 超分辨率，因此能夠保證樣本的活力不會因為光照受損，該技術在提供各向同性超分辨率的同時，還能以三維“納米級分辨率”的細節觀察組織的細胞成分。

論文第一作者 Philipp Velicky 表示，“有了 LIONESS，我們第一次有可能對活腦組織進行全面、密集的重建。通過對組織進行多次成像，LIONESS 讓我們能夠觀察和測量大腦中的動態細胞生物學過程，其中輸出結果是細胞排列的三維重建圖像，樣本可以在幾分鐘、幾小時或幾天內成像。”

Philipp Velicky 同時聲稱，LIONESS 的優勢在于其精良的光學技術和并融入了基于 AI 的擴展能力，能夠在提高圖像質量的同時，識別密集神經元環境中的不同細胞結構。

而在虛擬重建方面，ISTA 科學家 Johann Danzl 和 Philipp Velicky 與相關視覺計算專家合作，令 LIONESS 在同一活體神經元回路中進行功能測量（即讀出細胞結構和生物信號活動成為可能）。

觀察大腦組織結構的變化對于揭開其人腦背后的秘密至關重要，當下國際科學與技術協會開發的新工具有利于科研人員了解腦組織以及其他潛在器官功能結構的潛力。