張佳欣

美國哈佛大學(xué)和谷歌的研究人員利用超過1400TB的電子顯微鏡成像數(shù)據(jù)，生成了納米級分辨率的人類大腦皮層1立方毫米片段的重建圖。重建圖數(shù)據(jù)包含57000個細(xì)胞，230毫米長的血管和1.5億個突觸的信息，為在超細(xì)胞、細(xì)胞和亞細(xì)胞水平上觀察腦組織提供了一個獨特的視角。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)》雜志。

最新的重建圖展示了一塊大約半個米粒大小的人類顳葉皮層細(xì)胞及神經(jīng)連接網(wǎng)絡(luò)的生動細(xì)節(jié)。其中包括一組罕見但強大的軸突，由多達50個突觸連接而成。研究人員還注意到組織中的奇特之處，例如少數(shù)軸突形成了大范圍的螺旋狀結(jié)構(gòu)。由于數(shù)據(jù)樣本來自癲癇病患者，研究人員不確定這種不尋常的結(jié)構(gòu)是病理性的還是罕見自然現(xiàn)象。他們表示，利用重建圖進一步研究可能會為探索人類大腦的奧秘提供有價值的見解。

此次研究中，谷歌將電子顯微鏡成像與人工智能算法相結(jié)合，對大腦極其復(fù)雜的線路進行顏色編碼和重建。研究人員還開發(fā)了一套公開可用的工具，可以使用它們來檢查和注釋連接體。

研究人員表示，這項合作的目標(biāo)是繪制出整個小鼠大腦神經(jīng)線路的高分辨率地圖，而這所需的數(shù)據(jù)量預(yù)計將是他們從1立方毫米人類大腦皮層片段中獲得的數(shù)據(jù)量的1000倍。

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