定位神经元轴突投射的脑区,能够揭示其可能存在的信息传递通路,有助于研究神经元的类型和功能。武汉光电国家实验室开发了基于时间延时积分的荧光显微切片成像系统(Fluorescence Micro-Optical Sectioning Tomography System Based on Time Delay Integration,TDI-fMOST)。在TDI-fMOST采集到的鼠脑图集中,不仅能够获取神经元轴突的精细投射通路,还可以对轴突投射纤维上突触结构例如突触扣结进行标记和定位。然而原始TDI-fMOST图集大小为10TB级别。如此庞大的数据量使得研究脑区定位工作开展起来有一定的困难。在TDI-fMOST鼠脑图集里定位神经元投射脑区的工作一般分为图像预处理、手工重建和标记以及脑区定位等三个环节。本文在前人的研究基础上,参与了这些环节的工作,总结了其中的一些特点和需求;初步自主开发了四个软件——图像拼接软件、图像去背景软件、手工标记突触扣结软件以及自动配准和定位软件;选用了一个用于手工重建的第三方软件Amira。这些软件满足了上述各环节中的一些基础需求:首先,能够针对定位工作后续环节的需要,对TDI-fMOST海量原始图集进行快速的图像预处理;其次,能够辅助人工对图像中目标神经元轴突进行有序的手工形态重建和突触扣结标记工作;最后,能够实现TDI-fMOST鼠脑图集与参考鼠脑图谱之间的粗略配准,并获取关于已重建神经元轴突投射末端和突触扣结的一定精度的脑区定位和统计信息。本文自主开发的所有软件总代码量约7300行,绝大部分已获得软件著作权。在开发各软件时,本文均使用了面向对象的编程思想,以便于后期的扩展和维护。这些软件有较好的实用性能,在本实验室的相关研究中均已投入使用。