給大腦繪制“高清圖譜” 中國科學(xué)家新研究有助啟發(fā)新一代人工智能
中新網(wǎng)上海4月1日電 (記者 鄭瑩瑩)“人類的大腦,有1.5公斤的軟組織,里面有非常復(fù)雜的神經(jīng)聯(lián)接網(wǎng)絡(luò),我們對大腦的理解還處在非常初級的階段。”中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明在受訪時說。
繪制高分辨率的大腦聯(lián)接圖譜,有助于闡明大腦工作原理,是世界各國打造全球腦科學(xué)中心的重要基礎(chǔ)。3月31日23時,《自然-神經(jīng)科學(xué)》期刊以封面文章的形式在線發(fā)表了中國科學(xué)家的一篇研究論文,這項研究在大腦圖譜繪制上取得新成果,主要有兩方面,一是建立了國際上最大(6357個單神經(jīng)元)的小鼠全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜數(shù)據(jù)庫,二是首次發(fā)現(xiàn)小鼠前額葉皮層中存在64類神經(jīng)元投射亞型。
論文通訊作者、中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究組組長嚴(yán)軍介紹,腦聯(lián)接圖譜的繪制,是一個巨大工程。比如,果蠅的神經(jīng)元軸突總長大概500米,相當(dāng)于上海陸家嘴“東方明珠”的高度;而小鼠的神經(jīng)元軸突,可以排成5000公里,相當(dāng)于從中國最西邊到最東邊的直線距離。
神經(jīng)元是大腦最基本的組成單元,類型多樣,其軸突就像森林中的藤蔓一樣,盤根錯節(jié)。前額葉皮層是負(fù)責(zé)決策、工作記憶、價值判斷等高級認(rèn)知功能的核心腦區(qū),其異常會導(dǎo)致多種腦疾病。
中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心與華中科技大學(xué)龔輝團隊進行合作,重點研究了小鼠的前額葉皮層。研究團隊在國際上率先重構(gòu)了小鼠前額葉皮層6357個單神經(jīng)元的軸突形態(tài),為深入研究高級認(rèn)知功能的神經(jīng)機制奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
嚴(yán)軍表示,全面解析大腦的介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜,能夠啟發(fā)新一代人工智能,“因為現(xiàn)在很多人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都是比較抽象的,缺乏真實的大腦對應(yīng),如果能弄清楚真實動物大腦的結(jié)構(gòu),就能啟發(fā)更好的類腦智能算法的開發(fā)?!?完)
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