研究人員開發(fā)新型成像重建技術(shù)，繪制大腦實時視圖揭示其復(fù)雜性

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

據(jù)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(xiàn)的”。

據(jù)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(tài)結(jié)構(gòu)和功能，此前的技術(shù)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(dǎo)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(fā)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(shù)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(jié)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(tài)細胞生物學(xué)過程，其中輸出結(jié)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(nèi)成像。”

Philipp Velicky 同時聲稱，LIONESS 的優(yōu)勢在于其精良的光學(xué)技術(shù)和并融入了基于 AI 的擴展能力，能夠在提高圖像質(zhì)量的同時，識別密集神經(jīng)元環(huán)境中的不同細胞結(jié)構(gòu)。

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

觀察大腦組織結(jié)構(gòu)的變化對于揭開其人腦背后的秘密至關(guān)重要，當(dāng)下國際科學(xué)與技術(shù)協(xié)會開發(fā)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(jié)構(gòu)的潛力。