数目庞大、形态各异的神经元连接构成的神经网络是大脑行使感觉、运动、情感、认知等复杂活动的基础。我们常使用示踪剂标记神经元，再通过荧光成像系统导出2D结果图，以描绘神经元形态及简单的投射模式。
图1 | 背侧海马齿状回示踪荧光显微镜成像
虽然我们能得到很多精美的图片，但经典示踪方法无法实现多级神经网络标记和全脑神经环路重建。同时传统成像方式仅将部分脑区冰切成像，无法实现全脑环路追踪。
研究人员们也时常思考，有没有什么方式可以让我们更好理解大脑神经网络之间的连接和信号传递模式。
嗜神经病毒的改造、应用和fMOST技术的更新使得神经网络全脑3D追踪成为可能。
嗜神经病毒
嗜神经病毒（neurotropic virus）是一类能感染神经细胞，且能沿神经环路特定方向传播的增殖的病毒，其发现使得大家能够更加全面解析大脑的神经连接和信号传递模式。
病毒利用细胞膜上的受体感染进入神经元，不同类型的病毒仅识别并结合其相对应的特异性受体蛋白，从而表现出不同的神经嗜性。利用这种嗜性差异，我们可以单独/联合应用多种单级/多级示踪病毒，从而解析特定核团的单级/多级输入输出环路。
狂犬病毒（RV）的囊膜糖蛋白受体大量分布在神经元轴突末端，因此RV可沿轴突逆行感染进入神经元并开始复制。经过反向遗传学改造的RV-SAD19和RV-CVS株，敲除了跨膜必须的G蛋白替换为荧光蛋白（mCherry或EGFP等），从而获得可经轴突末端感染逆行标记神经环路的重组RV。
RV-ΔG-EGFP仅进行单次感染，能够标记感染的单个神经元的形态和亚细胞结构，可在体内用于直接鉴定投射型神经元。除此之外，联用AAV Helper补偿G蛋白，还可完成单级跨突触逆行示踪。
fMOST
由华中科技大学骆清铭院士团队研发并持续迭代更新的荧光显微光学切片断层成像 (fMOST) 技术，是目前为止世界上唯一能够实用化的实现全脑尺度介观分辨率绘制脑图谱的成像技术，国内外诸多脑科学研究均依赖于fMOST技术实现全脑尺度单细胞水平的脑图谱绘制。
该技术的核心在于可对样本进行全自动的连续1微米厚度切削及高精度成像；数以万计的切片厚薄均一且无需人工配准，自动重构出各方位等分辨率的三维图像数据，极大地推动了脑介观连接图谱的绘制。
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