迄今最大腦皮層神經網路研究成果發布

迄今最大腦皮層神經網路研究成果發布

規模和細節前所未有 顯示腦迴路連接規律

結合高通量功能成像技術製作的皮層神經元網路，達到單細胞的解析度，其中每一根「線」及它們之間的連接都能看見，一些神經元根據它們在活腦中的活動方式被編成不同顏色。這也是功能連接組學上的最新樣本。

科技日報北京3月29日電 （記者常麗君）據美國艾倫腦科學研究所消息，由該所和哈佛醫學院（HMS）、弗蘭德斯神經電子學研究所科學家（NERF）共同組成的國際研究團隊，在本周出版的《自然》雜誌上發表了迄今最大的腦皮層神經元連接網路研究報告，揭示了腦網路組織中的一些關鍵因素。

腦皮層是對外界信息進行高級處理的地方，最簡單的神經網路也包含了數百萬個連接，研究這些巨大的網路是理解大腦如何工作的關鍵。研究工作從識別小鼠視覺皮層的神經元開始，然後製作超薄腦切片，對目標細胞和突觸拍攝大量圖像，重建了三維圖，跟蹤各個神經元定位它們之間的連接。

分析這些數據產生了許多成果，包括首個支持以往觀點的直接結構證據：那些執行相似任務的神經元之間，比執行不同任務的更容易形成連接，而且執行相似任務的神經元連接更多。

NERF首席研究員溫森特·博寧說：「我們首次發現了一些解剖證據，在皮層網路中存在模塊化結構，神經元之間存在支持特定功能連接的結構基礎。我們的方法能確定神經迴路的組織原則。現在我們打算找到皮層連接的基本圖案，作為大腦網路功能的結構單元。」

這一腦網路計劃開始於近10年前。艾倫腦科學研究所高級研究員克雷·雷德說，這些成果是該計劃的一個高潮。他們用了高通量技術，收集了多個關於腦活動和腦連線的大資料庫。研究在規模和細節上都達到前所未有的程度。同時他們也學到了大量腦網路方面的知識，可幫助掌握腦結構與功能間的關係。

研究數據即將放到網上，與其他研究人員共享。論文第一作者、HMS神經生物學博士李韋忠（音譯）說：「雖然這是整個研究中的一個里程碑，但它只是開始。通過發現腦迴路、神經元和網路計算之間的關係，現在我們有了可以對大腦逆向工程的工具。」

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