人脑包含约860亿个神经元,这些神经元相互连接形成复杂的神经环路,神经环路的活动又进一步产生更为复杂的脑功能。为解析脑功能,首先需要了解不同神经细胞的分类及其对应的结构和功能。近年来,在亚微米分辨水平展现神经元的精细形态及其空间位置关系已经成为可能,有利于解析该神经元参与形成的神经环路的连接关系。但在已有的以精细形态结构数据为基础的研究中,神经元形态重建、定量化分析还存在技术上的不足,同时高质量的单神经元形态数据仍然较为匮乏——这些因素共同导致了对神经元轴突及树突的脑空间定位的定量化数据质量较低,从这个角度探索神经细胞类型及亚类的成果较少。本研究使用荧光显微光学切片断层成像系统,获取了单轴突分辨水平的神经元形态图像,围绕神经元形态数据这一研究对象,开展了以神经纤维空间定位的定量化分析为核心的研究工作:（1）构建了基于脑空间定位的神经元形态定量分析平台,优化神经元重建、定量分析的过程。在重建方面,给出了人工判断纤维复杂情况时的指导方案,并增加了神经元骨架后处理方法,提高重建的神经纤维骨架与图像中纤维中心线的贴合度。在数据定量化分析方面,整合了前人对长程投射神经元空间定位的定量化方法,并设计了自适应的皮层空间划分方法,以适应纤维局部分布神经元形态的脑空间定位的定量化需求。在数据分析部分,引入了聚类分析过程,降低了对先验知识的依赖程度。（2）基于所构建的定量分析平台,对具有局部纤维分布的神经元,开展了从神经纤维空间定位差异上寻找潜在的神经细胞类型及亚类的应用研究,包括42个锥体神经元和62个吊灯细胞。通过多种形态参数的量化分析,发现锥体神经元树突存在两种不同的顶树突纤维分布模式,也发现皮层第2/3层的吊灯细胞存在三种不同的轴突纤维分布模式,吊灯细胞相关的结果未见前人报道。（3）基于所构建的定量分析平台,对运动皮层第5层具有长程投射的42个锥体神经元形态,开展了从神经元形态空间定位差异上寻找潜在的神经细胞亚类的应用研究。对长程投射的轴突进行了脑空间定位,并量化分析了每一个样本的定位特点。在聚类分析的辅助下,归纳了五种不同的轴突投射模式,其中有一种PT神经元的轴突模式,前人未曾报道。并进一步对比了五种投射模式对应的树突和胞体的脑空间定位特点,结果显示树突和胞体与五种投射模式之间存在部分的一致性。综上所述,本研究构建了一个基于脑空间定位的神经元形态定量分析平台,并使用它量化分析了纤维局部分布和全脑分布的神经元的形态,归纳了多种不同的轴突投射模式,及树突和胞体的空间定位特点。这些神经元形态的空间定位数据反应的差异,揭示了潜在的神经细胞亚类,为未来神经细胞类型及亚类的研究提供了参考。