X射线全息纳米断层扫描可重建密集神经元

美国哈佛大学Wei-Chung Allen Lee、Alexandra Pacureanu等研究人员合作，通过X射线全息纳米断层扫描对神经元进行密集重建。该研究于2020年9月14日在线发表于《自然—神经科学》。

研究人员发现，X射线全息纳米断层扫描（XNH）可以以100nm以下的分辨率成像毫米级体积，从而能够重建果蝇和小鼠神经组织中的密集分布。研究人员进行了相关的XNH和电子显微镜（EM）来重建数百个皮质锥体细胞，并显示更多的浅表细胞对其顶突产生了更强的突触抑制作用。

通过组合多次XNH扫描，研究人员成像了成年果蝇的腿部，并具有足够的分辨率以对机械感觉神经元进行全面分类，且跟踪从肌肉到中枢神经系统的单个运动轴突。

为了加速神经元的重建，研究人员训练了卷积神经网络来自动从XNH中分割出神经元。因此，XNH桥接了光学显微镜（LM）和EM之间的关键鸿沟，为神经回路发现提供了新途径。

据悉，神经元网络成像为理解神经系统提供了基础，但是在LM和EM上解析大体积密集的纳米级结构仍然具有挑战性。