研究人员开发新型成像重建技术，绘制大脑实时视图揭示其复杂性

研究人员开发新型成像重建技术，绘制大脑实时视图揭示其复杂性

IT之家 9 月 8 日消息，国际科学与技术协会（ISTA）的研究小组日前开发出一种新型大脑成像和虚拟重建技术，即实时信息优化纳米镜成像技术（Live Information Optimized Nanoscopy Enabling Saturated Segmentation，LIONESS），IT之家注意到，相应论文发布在《自然》杂志上。

据悉，IONESS 是一个用于成像、重建和分析活体脑组织的工具，其全面性和空间分辨率是迄今为止其他竞品所“无法实现的”。

据悉，LIONESS 可以对样本进行基于 AI 的高精度成像和重建，从而阐明活体脑组织中的许多动态结构和功能，此前的技术若对人脑进行高分辨率成像，需要对样本进行高负荷的光照，这会导致活体组织损坏。

而 LIONESS 是在 "快速、温和" 的成像条件下开发的，配合 AI 超分辨率，因此能够保证样本的活力不会因为光照受损，该技术在提供各向同性超分辨率的同时，还能以三维“纳米级分辨率”的细节观察组织的细胞成分。

论文第一作者 Philipp Velicky 表示，“有了 LIONESS，我们第一次有可能对活脑组织进行全面、密集的重建。通过对组织进行多次成像，LIONESS 让我们能够观察和测量大脑中的动态细胞生物学过程，其中输出结果是细胞排列的三维重建图像，样本可以在几分钟、几小时或几天内成像。”

Philipp Velicky 同时声称，LIONESS 的优势在于其精良的光学技术和并融入了基于 AI 的扩展能力，能够在提高图像质量的同时，识别密集神经元环境中的不同细胞结构。

而在虚拟重建方面，ISTA 科学家 Johann Danzl 和 Philipp Velicky 与相关视觉计算专家合作，令 LIONESS 在同一活体神经元回路中进行功能测量（即读出细胞结构和生物信号活动成为可能）。

观察大脑组织结构的变化对于揭开其人脑背后的秘密至关重要，当下国际科学与技术协会开发的新工具有利于科研人员了解脑组织以及其他潜在器官功能结构的潜力。