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圖譜詳細描繪出超過5億個突觸。
美媒周二(15日)報道,美國西雅圖艾倫腦科學研究所等22個機構150名科學家,日前在國際學術期刊《自然》發布近10年研究成果指出,利用只有一粒沙大小的老鼠大腦物質,繪製出迄今為止最大哺乳類動物大腦聯接及功能圖譜,為研究人類大腦疾病提供全新可能性。
科學家首先用專門顯微鏡記錄小鼠在跑步機跑步及觀看影片時,視覺皮層一立方毫米區域大腦活動,隨後把同一立方毫米大腦組織切成25,000多層,每層厚度為人類頭髮的400分之1,並使用高通量電子顯微鏡針對每片大腦拍攝高分辨率照片,最後用人工智能(AI)等將細胞及聯接重建為3D圖形。
結合大腦活動記錄,該大腦接線圖及功能圖繪製出8.4萬個神經元形式、功能及活動,超過20萬個腦細胞、約4公里長軸突(延伸至其他細胞的分支)及5.23億個突觸(細胞之間的聯接點)。團隊發布一共10項相關研究成果,被指是史上最全面把哺乳動物腦結構與神經活動聯繫起來數據集,惟小鼠視覺皮層與其他哺乳動物(包括人類)雖有不少相似之處,但人類大腦比老鼠大腦大1,500倍左右,加上技術及道德障礙,恐怕難以展開同類實驗。