从小婴儿咿呀学语、蹒跚学步到嬉笑怒骂、经历生活敲打的酸甜苦辣，无一不需要大脑的参与。大脑作为情绪、思想、行动等的载体，是宇宙中最迷人也最复杂的研究对象。如果说“想象”存在停靠的位置，那么大脑毫无疑问便是起源。然而，记忆是如何形成并存储的，意识是什么，情绪是如何产生的——这些日常生活中我们习以为常的事件的发生背后都隐含着神经科学领域的重要科学问题。

从17世纪胡克通过显微镜第一次观察到植物细胞到19世纪施莱登、施旺建立起细胞学说，人们逐渐认识到：细胞是生物体结构和功能的基本单位。然而，由于缺乏使神经系统“显形”的有效染色方法，人们对神经系统的基本组成知之甚少。当时科学界普遍认可约瑟夫·格拉赫（JosephvonGerlach）基于他的氯化金染色法提出的网状学说，即像人体的血管网络一样，神经组织是由神经细胞融合而成的连续网络。年，卡米洛·高尔基（CamilloGolgi）发明重铬酸银染色法（后称高尔基染色法），可以使少量神经元（1-5%）染色，从而使完整的神经元形态暴露于世人眼中——然而高尔基对此并不怀疑网状学说的正确性。年，圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（SantiagoRamónyCajal）第一次接触到高尔基染色的神经组织样本，并大受震撼——此后他基于改良的高尔基染色方法对大量脑组织切片进行细致的观察，向网状学说发起挑战，指出神经细胞是相互独立的单位。

在卡哈尔一系列发现的基础上，年，瓦尔岱耶（WilhelmvonWaldyer）正式提出“神经元”的概念，并建立起神经元理论。年，为表彰高尔基和卡哈尔在神经系统结构的解析中做出的杰出贡献，他们二人共同获得诺贝尔生理学或医学奖。即使是在颁奖礼上，二人仍针锋相对，为自己的学说进行辩论。而直到电子显微镜发明，这一学术争论才真正一锤定音——神经元学说成为现代神经科学发展的基本理论。卡哈尔由此被认为是现代神经科学之父。

卡米洛·高尔基与圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（左）和卡哈尔绘制的神经元（右）

如今我们已经知道，正是大脑中小小的神经元通过突起相互联系组成了复杂的神经网络，处理来自体内外的纷繁复杂的信息，严密监控、指导着机体的正常运转。据估计，哺乳动物的大脑有数以百万计的细胞，人脑拥有亿个神经元。DNA双螺旋结构发现人之一、诺贝尔生理学或医学奖获得者Crick和Jones在给Nature的评论中写道：“我无法忍受我们没有绘制出人类大脑的连接图。没有它，很难有希望能了解我们的大脑是如何工作的。”——我们要想理解大脑的工作原理，绕不开对于大脑结构的精细解析。而神经元作为研究大脑功能的基本单位，对于其结构的认识无疑有助于理解大脑的信息组织架构——正像是唯有明白了电视机内部每个元件如何连接组织，我们才能掌握电视机如何播放图像、声音，如何接受外界的指令。小鼠作为生命科学领域的明星模式动物，解析它的全脑神经元结构特征自然便成为了科学家们首先