日本国立研究开发法人理化学研究所（简称，理研）脑神经科学研究中心触知觉生理学研究团队的村山正宜团队负责人、大本育实研究员等人的联合研究团队，在CBS Data Sharing Platform上公开了在细胞层面记录小鼠大脑皮质神经细胞活动的大规模数据集。汇总研究数据内容、制作方法、质量及使用注意事项的数据记述论文已发表于《Scientific Data》。
图1 小鼠大脑皮质大规模神经活动数据集（供图：理化学研究所）
研究人员使用广视野双光子显微镜，对小鼠大脑皮层约3mm×3mm范围内的大量神经细胞进行同步观测。在采集神经活动影像的同时记录脑电波与肌电图，以此判定清醒、睡眠、麻醉等大脑状态。公开数据集包含原始连续图像、按时间序列记录各神经细胞活动的数据（活动数据）、细胞位置与大脑皮质分区信息、大脑状态，以及脑电波和肌电图记录。
村山团队负责人等人此前开发了能够同时观察大范围神经细胞的广视野双光子显微镜FASHIO-2PM，成功在细胞层面捕捉到小鼠大脑皮质中1万6000个以上神经细胞的活动。然而，能够记录如此大规模神经活动的装置仍然有限，普通研究者自行获取或解析同等规模的数据十分困难。因此，以大规模实测数据为统一基准，比较不同解析方法的结果、验证新解析方法性能的机会也有限。
联合研究团队将此前获取的小鼠大脑皮质神经活动数据，作为研究者可反复利用的数据集进行了系统性整理。该数据集收录小鼠在清醒、自然睡眠、麻醉状态下记录的神经活动数据。这些数据也被用于村山团队负责人等人调查神经细胞群体活动与脑状态关系的研究。
本次除解析完成的神经活动数据外，还同步公开原始广视野双光子显微镜影像，以及同步记录的脑电波、肌电图。借此，研究团队构建了共同研究基础平台，即便没有大型成像设备的研究者，也能够获取真实的大规模神经活动数据，并可从各自不同的角度、采用独立的分析方法对数据进行反复再分析。
联合研究团队利用双光子钙成像法，大规模记录了小鼠大脑皮质第2层神经细胞的活动。此次公开的数据集包含来自5只个体的清醒、自然睡眠数据，以及4只个体的清醒、异氟烷麻醉状态数据，收录了共计7只小鼠的多组记录实验。每次记录中，可同时观测大脑皮质大范围区域内上万量级的神经细胞。在拍摄到的神经细胞里，研究团队公开了满足分析所需质量标准的神经细胞数据。
该数据集除包含联合研究团队从图像中提取并处理得到的各神经细胞活动信息（活动数据）外，还收录有神经细胞位置、大脑皮质分区信息以及脑状态信息等。
研究团队不仅公开了处理后的数据，还开放了原始的广视野双光子显微镜图像、脑电波与肌电图记录。由此，研究者可以使用自主开发的分析方法，开展从图像中提取神经细胞、估算神经活动等相关工作。
由此，该数据集不仅将推动探明神经元集群的活动及其相互关联会如何随着清醒、睡眠、麻醉等不同脑部状态发生变化的研究，同时有望用于开发包含AI在内的新型图像解析与神经活动解析方法，并对其性能开展验证。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Scientific Data
论文：Multi-area single-cell calcium imaging dataset of the mouse cortex across wakefulness, sleep, and anesthesia
DOI：10.1038/s41597-026-08202-2
