14.1 T下50 μm分辨率的人海马扩散磁共振显微成像：用于三维虚拟组织学

弥合宏观神经影像学与微观组织学之间的差距仍然是神经科学领域面临的一项挑战。在此，我们利用14.1 T超高场磁共振成像系统，对离体人类海马开展弥散磁共振显微成像（dMRM）技术可行性研究。我们获取了对照组和阿尔茨海默病（AD）患者海马中部组织块的成像数据，空间分辨率达到50 × 50 × 100 μm³；据我们所知，这是目前人脑弥散磁共振成像所报道的最高分辨率。在接近细胞尺度的空间尺度上，dMRM图谱和纤维束示踪结果与轴突和树突的免疫组织学标志物呈现出高度一致性。所获取的数据 delineated 出海马的六个板层，区分了内分子层和外分子层，并保留了短程、板层特异性的纤维轨迹；而在100 μm分辨率下，这些轨迹则变得减弱或模糊。纤维束示踪进一步以三维方式呈现了海马三突触回路的主要组成部分——穿通通路、苔藓纤维和Schaffer侧支。在AD标本中，dMRM显示出板层对比度降低、局部不连续，以及径向和切向纤维的改变；这些变化均与病理染色结果相一致。通过对人脑微观结构和神经回路进行三维、无损表征，离体dMRM展现了其朝向三维虚拟组织学目标发展的潜力。

弥合宏观神经影像学与微观组织学之间的鸿沟仍然是神经科学领域面临的挑战。在此，我们利用14.1 T超高场磁共振成像系统，对离体人类海马开展了扩散磁共振显微成像（dMRM）技术可行性研究。我们获取了对照组和阿尔茨海默病（AD）患者海马中部组织块的影像，空间分辨率达到50 × 50 × 100 μm³；据我们所知，这是目前人脑扩散磁共振成像所报道的最高分辨率。在接近细胞尺度的空间尺度上，dMRM图谱和纤维束追踪结果与轴突和树突的免疫组织学标志物呈现出高度一致性。所获取的数据勾勒出海马的六个板层，区分了内部分子层和外部分子层，并保留了短程的、具有板层特异性的轨迹；而在100 μm分辨率下，这些轨迹则变得减弱或模糊。纤维束追踪进一步以三维方式呈现了海马三突触回路的主要组成部分——穿通通路、苔藓纤维和Schaffer侧支。在AD标本中，dMRM显示出板层间对比度降低、局部不连续性，以及径向和切向纤维的改变；这些变化与病理学染色结果相一致。通过对人脑微观结构与神经回路进行三维无损表征，离体dMRM展现出实现三维虚拟组织学的潜力。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749425v1?rss=1

🏷️ 扩散磁共振显微成像 人类海马 三维虚拟组织学 超高场磁共振成像 阿尔茨海默病 海马三突触回路