- 18 次围观
来自电子显微镜（EM）的全面神经连线图是理解大脑内部工作机制的有力工具。视网膜是大脑中一个易于获取的部分，能够执行复杂的视觉计算。其薄而分层的结构为解析神经细胞类型并绘制其连接关系提供了独特机会。一个主要障碍在于，现有视网膜EM数据集的规模有限，因而无法解析稀有细胞类型以及具有大型树突分支范围的神经元。在此，我们描述了 Eyewire II，这是一个大规模EM数据集，覆盖成年小鼠视网膜近 1 mm2 的区域——约为以往视网膜EM体积的 10–100 倍。迄今为止，对自动重建结果进行人工校对已获得超过 8,000 个双极细胞、13,000 个无长突细胞以及 4,000 个视网膜神经节细胞。对突触带的自动检测已经完成，而对常规突触的自动检测仍在进行中。 在EM成像之前，研究人员使用双光子 Ca2+ 成像记录了部分神经元对多种刺激（包括自然电影）的视觉反应，从而能够直接对齐形态学细胞类型身份与功能性细胞类型身份。为了实现高通量自动细胞分型，我们设计了一种“人类参与闭环”的方法，将深度学习与人类专家标注相结合。作为原理验证，我们表明，重建得到的双极细胞的形态学特征足以恢复全部 15 种已知双极细胞类型，这些类型呈现规则且互不重叠的镶嵌分布。总体而言，这些数据和工具确立了 Eyewire II 作为视网膜研究领域共享资源的地位。时至今日，全球已有 30 多个实验室正在贡献人工校对、专家标注和软件工具，推动 Eyewire II 朝着建立哺乳动物视网膜完整细胞类型目录和突触连线图的目标迈进。
来自电子显微镜（EM）的全面连接图谱是理解大脑内部工作机制的有力工具。视网膜是大脑中一个易于获取的部分，能够执行复杂的视觉计算。其薄而分层的结构为解析神经细胞类型并绘制其连接关系提供了独特机会。一个主要障碍在于，现有视网膜EM数据集的规模有限，因而无法解析稀有细胞类型以及具有大型树突分支范围的神经元。在此，我们描述了 Eyewire II，一个大规模EM数据集，覆盖成年小鼠视网膜近 1 mm2 的区域——约为先前视网膜EM体积的 10–100 倍。迄今为止，对自动重建结果进行人工校对已获得超过 8,000 个双极细胞、13,000 个无长突细胞以及 4,000 个视网膜神经节细胞。针对突触带的自动检测已经完成，而针对常规突触的自动检测仍在进行中。在EM成像之前，利用双光子 Ca2+ 成像记录了部分神经元对多种刺激（包括自然电影）的视觉反应，从而能够直接对齐形态学细胞类型身份与功能性细胞类型身份。为了实现高通量自动细胞分型，我们设计了一种人在回路的方法，将深度学习与人类专家标注相结合。作为概念验证，我们表明，重建得到的双极细胞的形态特征足以恢复全部 15 种已知双极细胞类型，这些类型呈现规则且彼此不重叠的镶嵌分布。总体而言，这些数据和工具确立了 Eyewire II 作为视网膜研究领域共享资源的地位。目前，全球已有 30 多个实验室正在贡献人工校对、专家标注和软件工具，推动 Eyewire II 朝着构建哺乳动物视网膜完整细胞类型目录和突触连接图谱的目标前进。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.727403v1?rss=1
🏷️ 视网膜连接组学 电子显微镜重建 细胞类型分类 神经回路 深度学习 小鼠视网膜