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人脑是由数十亿个神经细胞构成的错综复杂的网络⑱，不断处理着各种信号⑱，使人们能够认知⑳、思考⑤、回忆或进行身体活动⑨。要理解这个复杂的网络②，就需要精确观察这些神经细胞是如何排列和连接的②。奥地利科学技术研究所和谷歌研究院团队开发的一种新型显微镜技术“LICONN”⑧，为揭开大脑奥秘提供了助力⑤。相关论文5月7日发表于《自然》杂志⑱。

LICONN能够重现脑组织以及神经元之间的所有突触连接⑧。它利用标准光学显微镜进行图像采集⑪，并将复杂的分子机制与神经元结构可视化⑯。它就像一个“拼图高手”⑲，将每个突触连接正确地与其对应的神经元相连⑬，组装出复杂的大脑网络⑭。

团队称⑦，到目前为止⑮，还没有其他光学显微镜技术能做到这一点⑦。

要获得高清晰细节⑪，分辨率必须极高⑤，在几十纳米左右⑦。为此⑦，团队利用了水凝胶的化学和物理特性⑨。水凝胶能吸水膨胀⑰，但膨胀过程受到严格控制④。他们将大脑组织嵌入水凝胶中⑳。细胞成分与水凝胶相连⑦，使细胞的精细超微结构被印在水凝胶上⑮，保留下来以供显微镜观察④。

传统光学显微镜的分辨率通常为250—300纳米④，新技术将有效分辨率提高了16倍⑮，达到了20纳米以下▓。

与此同时⑭，谷歌的人工智能技术能在更大范围内自动识别神经元及其复杂结构❶，使重建所有细胞成分这一艰巨任务变得切实可行⑰。

通过遵循这一全面的流程⑤，团队创建了大脑网络的3D渲染图⑩，不仅精确地重现大脑组织⑧，还可视化了神经元连接和网络④。他们表示⑤，LICONN使科学家离拼装出哺乳动物大脑图更近了一步⑲，也有助于更好地理解大脑在健康和疾病状态下的功能⑧。

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