據(jù)外媒報道，來自谷歌和弗吉尼亞Janelia研究校園的科學(xué)家們發(fā)布了迄今為止最大的動物大腦連接高分辨率圖，據(jù)了解，他們共享的這個3D模型追蹤了連接果蠅大腦中約25000個神經(jīng)元的2000萬個突觸。

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該模型是連接學(xué)領(lǐng)域的一個里程碑，它使用詳細(xì)的成像技術(shù)來繪制大腦物理路徑。這張被稱為“神經(jīng)連接體(connectome)”的地圖覆蓋了果蠅大腦的約三分之一。迄今為止，只有一種生物--秀麗隱桿線蟲的大腦得到過這樣詳細(xì)細(xì)致的描述。

在科學(xué)界，連接學(xué)的名聲好壞參半。支持者認(rèn)為，它有助于將大腦的物理部分跟特定行為聯(lián)系起來，這是神經(jīng)科學(xué)的一個關(guān)鍵目標(biāo)。但批評人士則認(rèn)為，它還沒有帶來任何重大突破，他們指出，繪制神經(jīng)元圖譜的艱苦工作是對資源的消耗，而這些資源本可以得到其他更好的利用。

“重建毫無疑問是一個技術(shù)上的奇跡，”諾丁漢大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家Mark Humphries在接受The Verge網(wǎng)站采訪時表示。但他指出，這也是其他科學(xué)家現(xiàn)在使用的主要資源，它本身不會回答任何緊迫的科學(xué)問題，但它可能會引出一些有趣的謎團(tuán)。

這張由谷歌和Janelia的FlyEM團(tuán)隊制作的3D圖無疑是一項技術(shù)成就，它是自動化方法和大量人工勞動的產(chǎn)物。

據(jù)了解，制作這張地圖的第一步就是要把果蠅大腦的各個部分切成20微米厚的碎片，大約是人類頭發(fā)寬度的三分之一。果蠅是連接體研究的常見對象，因為它們的大腦相對簡單，只有罌粟種子大小，但卻能表現(xiàn)出像求愛舞這樣的復(fù)雜行為。然后再用掃描電子顯微鏡的電子流轟擊這些大腦切片使其成像。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)由約50萬億個3D像素組成，通過追蹤每個細(xì)胞路徑的算法對其進(jìn)行處理。

盡管谷歌擁有強大的算法能力，但它仍需要大量的人力來檢查軟件的工作。這家公司表示，Janelia的科學(xué)家花費了了兩年時間和數(shù)十萬小時來“校對”3D地圖，同時還利用虛擬現(xiàn)實頭盔和定制的3D編輯軟件來驗證這2000萬個化學(xué)突觸的路徑。

即使這樣，得到的地圖也只覆蓋了果蠅大腦的一部分，即半腦。果蠅的大腦總共有10萬個神經(jīng)元，而人類大腦約有860億個神經(jīng)元。這表明人們離建立一個完整的神經(jīng)通路連接體還有非常遠(yuǎn)的路要走。

Joshua Vogelstein是一位生物醫(yī)學(xué)工程師，也是Open Connectome項目的聯(lián)合創(chuàng)始人。Vogelstein表示，在未來十年，這些項目提供的數(shù)據(jù)將最終開始開花結(jié)果。