科学家揭示了包含20万个细胞和5亿个连接的大脑接线图

普林斯顿大学、艾伦研究所和贝勒医学院的神经科学家和计算机科学家刚刚发布了一组数据，这些数据将 3D 接线图与数万个神经元的功能结合在一起，以创建迄今为止对哺乳动物大脑回路的最详细检查.

普林斯顿大学神经科学教授、计算机科学教授 H. Sebastian Seung 是 MICrONS 的首席科学家之一，他说：“我们的五年任务确实非常艰巨，其雄心勃勃的目标在许多人看来是无法实现的。”“第一年，一位实验室成员向我争辩说，即使是第一阶段的试点也是不可能的。快进到今天，我们正在释放一立方毫米的重建小鼠皮层，比第一阶段的目标大 1000 倍.”

该数据集现已公开可供任何人浏览和使用，绘制了 20 万个脑细胞和近 5 亿个突触的精细结构和连通性，所有这些都包含在一个立方毫米的小鼠大脑块中——大约是一粒沙子的大小——来自视觉新皮层，哺乳动物大脑中处理眼睛所见事物的部分。

“大脑皮层是人类大脑中最大的结构，几乎达到了神话般的地位，”Seung 说。“它被 1906 年诺贝尔奖获得者、西班牙英雄圣地亚哥·拉蒙·伊·卡哈尔(Santiago Ramon y Cajal)称为‘谜中之谜’，他是神经回路映射的先驱。我们认为卡哈尔会对我们在 21 世纪重建的一块皮层感到高兴. 我想我们也很高兴，虽然我们仍然因为五年的任务太累而无法实现它!

这个庞大的项目被称为皮层网络机器智能(MICrONS) 计划，耗时五年完成，由智能高级研究项目活动资助。研究资金的目标是挖掘脑线信息以改进机器学习。但该数据集对神经科学领域也很有价值——无论是对于寻求了解大脑如何沿着定义的回路传递信息的科学家，以及对于想要治疗接线或连接发生改变的脑部疾病的生物医学研究人员。

“我们基本上把大脑电路当作一台计算机，我们问了三个问题：它有什么作用?它是如何连接的?程序是什么?”艾伦研究所的高级研究员、MICrONS 的首席科学家之一克莱·里德 (Clay Reid) 说。“实验是为了从字面上看神经元的活动，观察它们的计算。我们今天展示的重建让我们看到神经回路的元素：脑细胞和布线，能够跟随电线到达绘制细胞之间的连接图。最后一步是解释这个网络，在这一点上我们也许可以说我们可以读取大脑的程序。”

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