建立鼠脑结构图谱是神经科学研究热点之一，构建鼠脑神经元结构分布对研究神经元功能和发育过程具有重大意义。针对鼠脑神经元结构构建研究中特异性神经元标记，荧光结构数据自动获取，复杂神经元结构三维重建等难题，本项目以GAD67-GFP转基因小鼠大脑抑制性神经元为对象，改进冰冻断层成像系统，增加连续自动荧光成像功能，实现快速、高自动化的鼠脑断层神经元结构荧光成像，获取分辨率为1*1*1 μm的高分辨神经元三维结构数据；研究线状神经元结构三维重建算法，实现单细胞水平的全脑神经元结构和分布的三维可视化；对海量的神经元结构数据采用并行的方法进行计算和存储管理。本课题研究为构建全脑神经元结构提供一种新的思路和方法，可应用于整体水平的抑制性神经元、兴奋性神经元和神经胶质细胞的结构可视化，为相应的大脑功能研究提供结构证据，对神经科学研究具有重大科学意义。

为了研究GAD67-GFP转基因小鼠鼠脑内代表伽玛氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）分布的绿色荧光蛋白标记细胞的三维空间分布，我们采用连续冷冻切削端面成像技术搭建一套高分辨率三维荧光/白光成像系统。该系统由一台改装为切片装置的高精度三维数控机床和自主搭建的由473nm蓝光激光光源，LED白光光源，体视显微镜和CoolSnap 制冷CCD组成的荧光/白光成像装置组成。我们利用该系统以13×13×50微米的分辨率采集了90~100天鼠龄GAD67-GFP转基因小鼠全脑中绿色荧光标记的三维分布，并通过测量系统的点扩散函数使用RL三维反卷积算法实现深层背景荧光的消除，并给出了鼠脑中绿色荧光信号的三维分布的体绘制重建结果。重建结果显示，GAD67-GFP转基因小鼠鼠脑中，荧光信号在嗅球中分布最强，其次为小脑皮层，最后为延髓和大脑。该系统提供的高分辨率和大成像范围，可用于实验用动物或者组织的荧光标记分布的断面图像测量。