科技日報北京6月3日電?（記者張夢(mèng)然）包含1.3億個(gè)突觸、數萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元……通過(guò)對人類(lèi)大腦皮層進(jìn)行成像和重建，科學(xué)家發(fā)布了一份迄今最大的“人腦地圖”。據谷歌人工智能官方網(wǎng)站2日消息，該機構發(fā)布了“H01”人腦成像數據集，這也是首個(gè)大規模研究人類(lèi)大腦皮層的突觸連接的項目。

　　人類(lèi)大腦是有史以來(lái)最復雜的“計算機”，如何繪制由大腦神經(jīng)元、突觸和其他細胞組成的密集連接圖，進(jìn)而厘清它們是如何形成思想、情感、記憶、行為和意識的，是科學(xué)家長(cháng)久以來(lái)的夢(mèng)想，但也被認為是幾乎“不可能完成的任務(wù)”。

　　谷歌聯(lián)合霍華德·休斯醫學(xué)研究所的科學(xué)家曾制作過(guò)一個(gè)“果蠅半腦連接組”，包括了昆蟲(chóng)全腦的一半左右。而此次，谷歌和哈佛大學(xué)的Lichtman實(shí)驗室制作了一個(gè)可瀏覽、可搜索的人類(lèi)大腦皮層的3D“地圖”——最新的“H01”數據集容量超過(guò)100萬(wàn)GB。

　　研究團隊從人類(lèi)大腦皮層的顳葉開(kāi)始取樣，為獲得視覺(jué)清晰度，還對其染色、涂上樹(shù)脂，再切成大約5300個(gè)切片，每個(gè)切片的厚度約為30納米（nm）。團隊使用掃描電子顯微鏡對這些切片進(jìn)行成像，其分辨率達4納米——這創(chuàng )造了2.25億張二維圖像，再將它們拼接成一個(gè)三維結構。

　　最終，這一數據集覆蓋大約一立方毫米的皮質(zhì)組織，包括數萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元、部分神經(jīng)重建元片段、1.3億個(gè)帶注釋的突觸、104個(gè)校對細胞以及許多其他亞細胞注釋和結構?！癏01”樣本通過(guò)4nm分辨率成像，再由自動(dòng)計算技術(shù)重建和注釋?zhuān)罱K可讓人們看到一個(gè)初步的人類(lèi)大腦皮層結構。

　　這是迄今為止人類(lèi)編制的最全面、最詳細的人類(lèi)大腦“地圖”，也是第一個(gè)大規模研究人類(lèi)大腦皮層的突觸連接的樣本，該成果為研究人類(lèi)大腦提供了重要資源。這一樣本仍然只是整個(gè)人類(lèi)大腦容量的百萬(wàn)分之一，未來(lái)的擴展研究仍然是巨大的技術(shù)挑戰。

總編輯圈點(diǎn)

　　大腦皮層，在整個(gè)腦和全部神經(jīng)系統的演化史上最晚出現，但功能卻最高階。換句話(huà)說(shuō)，為什么我們有“高級認知功能”？如思考、記憶、計劃、感知、語(yǔ)言和注意力，可能就要從大腦皮層中尋找答案。多年來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)在理解復雜大腦的宏觀(guān)結構上取得長(cháng)足進(jìn)步，但對于單個(gè)神經(jīng)細胞水平上的構造、相互連接的突觸，尚有許許多多問(wèn)題未厘清。感謝匿名的捐贈者，讓科學(xué)家利用那些原本會(huì )被丟棄的切除組織，構建出一幅微小卻也宏大的“地圖”，讓人類(lèi)對自己的大腦深處有了前所未有的了解。


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