普林斯頓大學(xué)、艾倫研究所和貝勒醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家剛剛發(fā)布了一組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將 3D 接線圖與數(shù)萬個(gè)神經(jīng)元的功能結(jié)合在一起，以創(chuàng)建迄今為止對(duì)哺乳動(dòng)物大腦回路的最詳細(xì)檢查.
普林斯頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授、計(jì)算機(jī)科學(xué)教授 H. Sebastian Seung 是 MICrONS 的首席科學(xué)家之一，他說：“我們的五年任務(wù)確實(shí)非常艱巨，其雄心勃勃的目標(biāo)在許多人看來是無法實(shí)現(xiàn)的。”“第一年，一位實(shí)驗(yàn)室成員向我爭(zhēng)辯說，即使是第一階段的試點(diǎn)也是不可能的?？爝M(jìn)到今天，我們正在釋放一立方毫米的重建小鼠皮層，比第一階段的目標(biāo)大 1000 倍.”
該數(shù)據(jù)集現(xiàn)已公開可供任何人瀏覽和使用，繪制了 20 萬個(gè)腦細(xì)胞和近 5 億個(gè)突觸的精細(xì)結(jié)構(gòu)和連通性，所有這些都包含在一個(gè)立方毫米的小鼠大腦塊中——大約是一粒沙子的大小——來自視覺新皮層，哺乳動(dòng)物大腦中處理眼睛所見事物的部分。
“大腦皮層是人類大腦中最大的結(jié)構(gòu)，幾乎達(dá)到了神話般的地位，”Seung 說。“它被 1906 年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、西班牙英雄圣地亞哥·拉蒙·伊·卡哈爾(Santiago Ramon y Cajal)稱為‘謎中之謎’，他是神經(jīng)回路映射的先驅(qū)。我們認(rèn)為卡哈爾會(huì)對(duì)我們?cè)?21 世紀(jì)重建的一塊皮層感到高興. 我想我們也很高興，雖然我們?nèi)匀灰驗(yàn)槲迥甑娜蝿?wù)太累而無法實(shí)現(xiàn)它!
這個(gè)龐大的項(xiàng)目被稱為皮層網(wǎng)絡(luò)機(jī)器智能(MICrONS) 計(jì)劃，耗時(shí)五年完成，由智能高級(jí)研究項(xiàng)目活動(dòng)資助。研究資金的目標(biāo)是挖掘腦線信息以改進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)。但該數(shù)據(jù)集對(duì)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域也很有價(jià)值——無論是對(duì)于尋求了解大腦如何沿著定義的回路傳遞信息的科學(xué)家，以及對(duì)于想要治療接線或連接發(fā)生改變的腦部疾病的生物醫(yī)學(xué)研究人員。
“我們基本上把大腦電路當(dāng)作一臺(tái)計(jì)算機(jī)，我們問了三個(gè)問題：它有什么作用?它是如何連接的?程序是什么?”艾倫研究所的高級(jí)研究員、MICrONS 的首席科學(xué)家之一克萊·里德 (Clay Reid) 說。“實(shí)驗(yàn)是為了從字面上看神經(jīng)元的活動(dòng)，觀察它們的計(jì)算。我們今天展示的重建讓我們看到神經(jīng)回路的元素：腦細(xì)胞和布線，能夠跟隨電線到達(dá)繪制細(xì)胞之間的連接圖。最后一步是解釋這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在這一點(diǎn)上我們也許可以說我們可以讀取大腦的程序。”
標(biāo)簽： 細(xì)胞
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