Dense neuronal reconstruction through X-ray holographic nano-tomography.
Dense neuronal reconstruction through X-ray holographic nano-tomography.
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DOI：
10.1038/s41593-020-0704-9
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发表时间：
2020-12
影响因子：
25
通讯作者：
Lee WA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kuan AT;Phelps JS;Thomas LA;Nguyen TM;Han J;Chen CL;Azevedo AW;Tuthill JC;Funke J;Cloetens P;Pacureanu A;Lee WA
神经元网络成像为理解神经系统提供了基础，但在大体积上解析密集的纳米级结构对于光学（LM）和电子显微镜（EM）仍然具有挑战性。在这里，我们表明，X射线全息纳米断层扫描（XNH）可以成像毫米级的体积与次100 nm的分辨率，使密集的布线在果蝇和小鼠神经组织的重建。我们用相关的XNH和EM重建了数百个皮质锥体细胞，发现越浅的细胞在其顶树突上受到更强的突触抑制。通过结合多个XNH扫描，我们以足够的分辨率对成年果蝇腿进行成像，以全面编目机械感觉神经元并追踪从肌肉到中枢神经系统的单个运动轴突。为了加速神经元重建，我们训练了一个卷积神经网络来自动从XNH体积中分割神经元。因此，XNH弥合了LM和EM之间的关键差距，为神经回路发现提供了新的途径。
Imaging neuronal networks provides a foundation for understanding the nervous system, but resolving dense nanometer-scale structures over large volumes remains challenging for light (LM) and electron microscopy (EM). Here, we show that X-ray holographic nano-tomography (XNH) can image millimeter-scale volumes with sub-100 nm resolution, enabling reconstruction of dense wiring in Drosophila melanogaster and mouse nervous tissue. We performed correlative XNH and EM to reconstruct hundreds of cortical pyramidal cells, and show that more superficial cells receive stronger synaptic inhibition on their apical dendrites. By combining multiple XNH scans, we imaged an adult Drosophila leg with sufficient resolution to comprehensively catalog mechanosensory neurons and trace individual motor axons from muscles to the central nervous system. To accelerate neuronal reconstructions, we trained a convolutional neural network to automatically segment neurons from XNH volumes. Thus, XNH bridges a key gap between LM and EM, providing a new avenue for neural circuit discovery.
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影响因子：
4.6
作者：
Cedola A;Bravin A;Bukreeva I;Fratini M;Pacureanu A;Mittone A;Massimi L;Cloetens P;Coan P;Campi G;Spanò R;Brun F;Grigoryev V;Petrosino V;Venturi C;Mastrogiacomo M;Kerlero de Rosbo N;Uccelli A
通讯作者：
Uccelli A
光学成像。膨胀显微镜。
DOI：
10.1126/science.1260088
发表时间：
2015-01-30
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Chen F;Tillberg PW;Boyden ES
通讯作者：
Boyden ES
用于基于电子显微镜的连接组学的大批量En-Bloc染色。
影响因子：
16.6
作者：
Hua Y;Laserstein P;Helmstaedter M
通讯作者：
Helmstaedter M
影响因子：
4.3
作者：
Faisal, A. Aldo;Laughlin, Simon B.
通讯作者：
Laughlin, Simon B.
影响因子：
9.2
作者：
Chiang, Ann-Shyn;Lin, Chih-Yung;Hwang, Jenn-Kang
通讯作者：
Hwang, Jenn-Kang