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(jí)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(gè)細(xì)胞，230毫米長(zhǎng)的血管和1.5億個(gè)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(gè)獨(dú)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(gè)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(dòng)細(xì)節(jié)。其中包括一組罕見但強(qiáng)大的軸突，由多達(dá)50個(gè)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(jìn)一步研究可能會(huì)為探索人類大腦的奧秘提供有價(jià)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(duì)大腦極其復(fù)雜的線路進(jìn)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(xiàng)合作的目標(biāo)是繪制出整個(gè)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(jì)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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