據(jù)外媒報(bào)道，來(lái)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(dòng)物大腦連接高分辨率圖，據(jù)了解，他們共享的這個(gè)3D模型追蹤了連接果蠅大腦中約25000個(gè)神經(jīng)元的2000萬(wàn)個(gè)突觸。

[[313536]]

該模型是連接學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，它使用詳細(xì)的成像技術(shù)來(lái)繪制大腦物理路徑。這張被稱(chēng)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(chóng)的大腦得到過(guò)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(lái)，這是神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。但批評(píng)人士則認(rèn)為，它還沒(méi)有帶來(lái)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(duì)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(wú)疑問(wèn)是一個(gè)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(shí)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(huì)回答任何緊迫的科學(xué)問(wèn)題，但它可能會(huì)引出一些有趣的謎團(tuán)。

這張由谷歌和Janelia的FlyEM團(tuán)隊(duì)制作的3D圖無(wú)疑是一項(xiàng)技術(shù)成就，它是自動(dòng)化方法和大量人工勞動(dòng)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(gè)部分切成20微米厚的碎片，大約是人類(lèi)頭發(fā)寬度的三分之一。果蠅是連接體研究的常見(jiàn)對(duì)象，因?yàn)樗鼈兊拇竽X相對(duì)簡(jiǎn)單，只有罌粟種子大小，但卻能表現(xiàn)出像求愛(ài)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(wàn)億個(gè)3D像素組成，通過(guò)追蹤每個(gè)細(xì)胞路徑的算法對(duì)其進(jìn)行處理。

盡管谷歌擁有強(qiáng)大的算法能力，但它仍需要大量的人力來(lái)檢查軟件的工作。這家公司表示，Janelia的科學(xué)家花費(fèi)了了兩年時(shí)間和數(shù)十萬(wàn)小時(shí)來(lái)“校對(duì)”3D地圖，同時(shí)還利用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和定制的3D編輯軟件來(lái)驗(yàn)證這2000萬(wàn)個(gè)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(wàn)個(gè)神經(jīng)元，而人類(lèi)大腦約有860億個(gè)神經(jīng)元。這表明人們離建立一個(gè)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(xiàng)目的聯(lián)合創(chuàng)始人。Vogelstein表示，在未來(lái)十年，這些項(xiàng)目提供的數(shù)據(jù)將最終開(kāi)始開(kāi)花結(jié)果。