整个小鼠脑的接线

你看到的是什么

脑的轮廓是艾伦研究所的小鼠参考脑，即通用坐标框架（Common Coordinate Framework），由许多只小鼠的脑平均而成。这里的每一个数据集，都是由制作它的研究者配准到这个框架中的。这个共用的框架就是全部的诀窍：不同实验室、不同年份、不同显微镜追踪出的神经元，落在同一个脑里，于是可以画在一起。

每个神经元先被荧光蛋白填充，然后整个脑以亚微米分辨率成像，再由人或算法沿着图像堆栈追踪轴突的每一根分支，有时长达几厘米。这里画出了四个数据集：Janelia 的 MouseLight 计划，东南大学与艾伦研究所合作的 SEU-ALLEN，以及中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）在上海完成的两个单神经元投射组图谱：一个是前额叶皮层，一个是海马。卡片上的数字是实际加载的数量，而不是事先写好的。

这是样本，不是全体。 一只小鼠的脑大约有七千万个神经元，这个页面画了不到两万个。它能告诉你这些神经元去了哪里，但不能告诉你有多少神经元去了那里。这里细胞最多的脑区，是这几个项目选择标记的脑区，而不是神经元最多的脑区。

信号的速度

沿轴突奔跑的光，代表一个动作电位。它以每秒 4 毫米的速度沿着神经纤维前进，从胞体算起。真实的动作电位在细的无髓鞘轴突中大约每秒传导一米，在有髓鞘的轴突中还要快好几倍，所以你看到的画面放慢了大约 250 倍。卡片会给出每个神经元在每秒一米下的真实穿越时间。

这不是什么

一根轴突不等于一个连接 每一条线只表示一根轴突去了哪里。它在哪里形成突触、连到哪些细胞，不在这些数据里。卡片上的条形图按脑区统计轴突末梢的数量，这是现有数据中最诚实的替代指标。

不是全脑连接组 目前还没有人做出小鼠的全脑连接组。在突触层面上最完整的小鼠连接组是 MICrONS：视觉皮层中一立方毫米内的每一个突触，约七万五千个神经元、五亿个突触。打开一立方毫米图层，就能在它原本所在的视觉皮层里，看到这个数据块的真实大小。

本站的人脑页面画的是相反的东西。在白质页面上，每一根缆线都是一百万根轴突在一千个人身上平均后的纤维束，因为没有人能在人脑中追踪单根轴突。而在这里，每一条线都是一只小鼠体内的一根轴突。

每一个细胞

每一个细胞图层是另一类数据：艾伦脑细胞图谱把一只小鼠的脑连续切片成像，记录了每一个细胞正在表达大约一千个基因中的哪些。这样就得到了一只动物体内数百万个细胞的位置和类型，同样在参考框架里。页面每十二个细胞画一个，颜色按图谱自己的 34 个细胞类别、用图谱自己的配色。因为这个脑被切成了间隔五分之一毫米的切片，点云会呈现出与切片间距一致的淡淡条纹。那是测量本身，不是绘制的瑕疵。

数据来源

参考脑。 艾伦小鼠脑通用坐标框架第三版，2017 年标注与结构网格。Wang Q. 等，Cell 181, 936 (2020)。艾伦研究所使用条款。
MouseLight。 Winnubst J. 等，Reconstruction of 1,000 projection neurons reveals new cell types and organization of long-range connectivity in the mouse brain，Cell 179, 268 (2019)。数据来自 Janelia 研究园区的 MouseLight NeuronBrowser，CC BY-NC 4.0，CCF v3.0 坐标。
SEU-ALLEN。 Peng H. 等，Morphological diversity of single neurons in molecularly defined cell types， Nature 598, 174 (2021)。1,741 个已配准重建，来自 Brain Image Library，CC BY-SA 4.0。
中科院神经所前额叶皮层。 Gao L. 等，Single-neuron projectome of mouse prefrontal cortex， Nature Neuroscience 25, 515 (2022)。6,357 个重建，来自中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的数字脑投射组图谱。数据集 DOI 10.12412/BSDC.1690164952.20001。
中科院神经所海马。 Qiu S. 等，Whole-brain spatial organization of hippocampal single-neuron projectomes， Science 383, eadj9198 (2024)。10,100 个重建，来自同一中心的数字脑海马图谱。数据集 DOI 10.12412/BSDC.1667278800.20001。上海的重建包含轴突和胞体；树突是单独追踪的，这里没有画出。
每一个细胞。 Yao Z. 等，A high-resolution transcriptomic and spatial atlas of cell types in the whole mouse brain，Nature 624, 317 (2023)。艾伦脑细胞图谱，MERFISH 数据集 C57BL6J-638850，CCF 坐标 2023-12-15 版， CC BY-NC 4.0。
一立方毫米。 MICrONS 联盟，Functional connectomics spanning multiple areas of mouse visual cortex， Nature 640, 435 (2025)。这里只画出一个与之等大的方块，放在参考脑初级视觉皮层的中心，在本页面能表达的精度内，那就是该数据的采集位置。

轴突末梢落在哪个脑区，是本页面用 25 µm 分辨率的 2017 年标注体逐个末梢计算的，并按十二个主要脑区汇报。胞体所在脑区用同样的方法查找，并且对每一个 MouseLight 神经元，都与 Janelia 列出的脑区做了核对。构建脚本及其检查在代码仓库中。中文版由 Amy 的 Claude 翻译；如有不妥，欢迎指正。