神经元的精细结构是神经环路的基础,分析神经元的形态特征对于理解大脑结构与功能具有重要作用。近年来,随着荧光标记技术以及光学成像技术的进步,能够在微米级获取包含神经元信号的高分辨率数据集,这为神经元形态方面研究提供了有力保障。但是,受限于显微光学成像系统视场与分辨率之间的矛盾,获取的图像存在亮度不均匀和明亮条纹等现象,需要进行图像处理提升图像质量。同时,神经元的分支结构复杂,在全脑范围内广泛分布,这使得在全脑范围内重建和分析神经元的形态存在较大困难。本文选取小鼠视觉皮层作为研究对象,分析其长程投射锥体神经元的形态特点,整个分析包含以下三个部分:(1)基于显微光学成像系统采集的高分辨率数据集,采用图像处理算法对数据集进行图像的拼接、去条纹以获取高质量的数据集;(2)采用手工方式重建小鼠视觉皮层内标记的38个长程投射锥体神经元,将重建结果矢量化,并基于Web实现对神经元精细结构的三维可视化;(3)基于手工重建的神经元数据,获取了树突的长度、高度、分支节点数以及轴突的长度、分支节点数、投射终点数等参数,依据这些参数对神经元形态进行分析。本文通过对视觉皮层长程投射锥体神经元的形态进行分析,基于顶树突高度与分支数等参数得到树突的分类结果,基于轴突投射终点得到视觉皮层与其他脑区之间的连接关系,这有助于视觉皮层脑区结构以及功能的理解。通过Web对神经元精细结构进行三维可视化,方便信息共享。将此套分析方法应用于全脑,有助于脑结构和功能的研究。