在国家自然科学基金“音乐智能量化与脑科学研究”专项项目(批准号:T2341003)等资助下,清华大学生物医学工程学院苑克鑫教授团队在“玻璃态”组织三维成像研究方面取得进展。研究成果以“VIVIT:通过离子玻璃态组织解析跨尺度体积生物结构(VIVIT: Resolving trans-scale volumetric biological architectures via ionic glassy tissue)”为题,于2025年10月16日在《细胞》(Cell)杂志上发表,论文链接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00813-X。
构建整合完整性、高保真度、高分辨率的神经元连接图谱,是解析“大脑如何表达音乐基本要素”“在分子、细胞和神经环路层次对音乐的响应机理”等科学问题的基础。面对图像采集工作量巨大、数据集庞大且图像拼接困难等挑战,大脑组织结构高精度成像研究方面亟需突破。研究团队开发了一种基于玻璃态离子液体溶剂的跨尺度生物结构体积成像技术——VIVIT,该技术能够精确追踪厚切片中的轴突纤维,在单神经元层面实现同时分析微观尺度的突触输入和宏观尺度的全脑输出,为跨尺度探究大脑连接提供了解决方案。借助VIVIT技术,研究团队揭示了小鼠丘脑高阶听觉神经元突触输入及全脑输出神经联接模式,为揭示音乐的多感官感知机制及音乐要素的神经编码机制等提供了技术支持。

图 VIVIT:透明化重构脑组织三维全景