脑神经化学分析与成像： 从单细胞到活体

    杨秀荣

    脑神经化学是一门高度交叉的前沿学科，旨在通过化学与脑科学的融合，探索并揭示大脑结构以及功能和意识活动过程中分子机制。神经系统中含有多种化学物质，这些神经化学物质的失衡可以引起行为失常及神经系统疾病。因此， 研究化学分子在脑功能（如神经传递、学习记忆、感觉与运动控制等）和重大神经系统疾病（如帕金森症、阿兹海默症等）过程中的变化规律，对于了解这些过程的化学本质具有极其重要的意义。在这样的需求背景下，将分析化学与神经科学结合起来，利用分析化学的手段实现脑内神经化学物质精准测量的“神经分析化学”的分支学科应运而生。

    目前，已有多种成像方法（如磁共振成像，质谱，PET?CT）和光学技术（如双光子，光纤）等被应用于神经分析化学研究中。然而，随着脑神经科学的快速发展，脑化学的研究，尤其是对于脑化学的精准描述，越来越引起人们的高度关注，而现有的方法和技术却很难满足此要求。所以发展针对神经化学精准测量和成像的新原理和新方法，不仅对于分析化学的研究具有重要意义，而且也必将极大促进分析化学和生命科学（尤其是脑科学）的交叉、融合和升华，为脑神经信息传递和重大疾病的研究奠定重要的基础。这些方法学的研究，除了发展能够用于调控神经活动的物理和化学手段以外，主要是指发展全新的分析化学原理和方法，通过在囊泡、单细胞、脑片和活體多个层次实现神经分子的时空分辨分析和检测，了解其在神经过程中的变化规律，进而揭示神经生理和病理过程的分子基础。

    在我国，早在上世纪八九十年代已有学者着手神经分析化学的研究，但是不久便停止了。二十一世纪以来，在国家自然科学基金委、科技部和科学院的大力支持下，神经分析化学的研究得到了长足的发展，研究队伍不断发展壮大，并在国际上逐渐形成了我国的研究特色。

    由《分析化学》期刊编委、中国科学院化学研究所活体分析化学重点实验室毛兰群研究员和《分析化学》编辑部精心组织的“脑神经化学分析与成像”专辑，邀请了国内大多数从事神经分析化学研究的专家，从不同层次上综述了脑神经化学分析的研究态势，并展示了各自的最新研究进展。从这些评述和研究进展中可以看出，神经分析化学是一个多学科高度交叉的研究领域，其研究富有机遇，但充满挑战。希望本专辑可以让更多的研究人员了解这个相对古老但富有时代感的领域，激发更多人科研工作者对神经化学研究的兴趣，共同推动该领域的发展，进一步巩固和提升我国在该领域研究的国际地位和影响力。