摘要 1 H MRI 通过利用组织微环境中的不均匀性的多功能对比，非侵入性地映射大脑结构和功能。然而，由于 MRI 信号和细胞结构之间缺乏直接联系，从磁共振成像 (MRI) 结果推断组织病理学信息仍然具有挑战性。在这里，我们展示了使用小鼠大脑的共配准多对比 MRI 和组织学数据开发的深度卷积神经网络，可以直接从每个体素的 MRI 信号估计组织学染色强度。结果提供了轴突和髓鞘的三维图，其组织对比与目标组织学非常相似，并且与传统 MRI 标记相比具有增强的灵敏度和特异性。此外，网络内每个 MRI 对比的相对贡献可用于优化多对比 MRI 采集。我们预计我们的方法将成为将 MRI 结果转化为神经生物学家易于理解的虚拟组织学的起点，并为验证新型 MRI 技术提供资源。