迄今最大腦皮層神經(jīng)網(wǎng)絡研究成果發(fā)布

據(jù)美國艾倫腦科學研究所消息，由該所和哈佛醫(yī)學院（HMS）、弗蘭德斯神經(jīng)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》雜志上發(fā)表了迄今最大的腦皮層神經(jīng)元連接網(wǎng)絡研究報告，揭示了腦網(wǎng)絡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(jīng)網(wǎng)絡也包含了數(shù)百萬個連接，研究這些巨大的網(wǎng)絡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(jīng)元開始，然后制作超薄腦切片，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(jīng)元定位它們之間的連接。

分析這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生了許多成果，包括首個支持以往觀點的直接結構證據(jù)：那些執(zhí)行相似任務的神經(jīng)元之間，比執(zhí)行不同任務的更容易形成連接，而且執(zhí)行相似任務的神經(jīng)元連接更多。

NERF首席研究員溫森特·博寧說：“我們首次發(fā)現(xiàn)了一些解剖證據(jù)，在皮層網(wǎng)絡中存在模塊化結構，神經(jīng)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(jīng)回路的組織原則。現(xiàn)在我們打算找到皮層連接的基本圖案，作為大腦網(wǎng)絡功能的結構單元。”

這一腦網(wǎng)絡計劃開始于近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，收集了多個關于腦活動和腦連線的大數(shù)據(jù)庫。研究在規(guī)模和細節(jié)上都達到前所未有的程度。同時他們也學到了大量腦網(wǎng)絡方面的知識，可幫助掌握腦結構與功能間的關系。

研究數(shù)據(jù)即將放到網(wǎng)上，與其他研究人員共享。論文第一作者、HMS神經(jīng)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(fā)現(xiàn)腦回路、神經(jīng)元和網(wǎng)絡計算之間的關系，現(xiàn)在我們有了可以對大腦逆向工程的工具。” （常麗君）