十年前,一個小而不起眼的大腦組織樣本被送到了哈佛大學傑夫‧利希特曼(Jeff Lichtman)博士的實驗室。這個組織樣本比一粒米還小,僅立方毫米大小,卻包含了5.7萬個細胞和1.5億個突觸,每一個都在大腦複雜的通信網絡中發揮著至關重要的作用。
如今,經過與谷歌科學家十年的合作,這個龐大的,包含1,400太字節(TB)的數據集已經轉化為有史以來最詳細的人腦地圖。
「對大多數人來說,一太字節已經是龐大的數據量,但人類大腦的一個微小碎片——只是一個極其微小的一部分——仍然需要成千上萬太字節的數據。」利希特曼在美國國立衛生研究院(NIH)的一份報告中表示。
這份詳細的三維重建圖揭示了大腦中的精美結構。神經元形成數十個連接、鏡像神經對,以及遠比預期更複雜的網絡,僅僅是其中一些突破性的發現。
「我仍然記得那一刻。我們進入這張地圖,看到這位女性大腦中的一個單獨的突觸,然後放大,進入其它數百萬個像素的世界」,谷歌高級科學家維倫‧賈因(Viren Jain)在《自然》雜誌中表示,「那種感覺有點像是一種靈性的體驗。」
這張地圖現已作為一個開放獲取的數據集在線發布,它為人們了解人類認知、精神疾病以及大腦結構的研究打開了一扇新的大門。
「有一句話說,『突觸連接圖譜對於理解大腦是必要的,但還不夠。』就目前的形式而言,它仍然缺少許多重要信息,但這是朝正確方向邁出的一步。」利希特曼實驗室的科學家丹尼爾‧伯傑(Daniel Berger)在接受《大紀元時報》採訪時表示。
以下所有圖像均由谷歌研究團隊和哈佛大學利希特曼實驗室提供,渲染圖由哈佛大學的丹尼爾‧伯傑製作。
興奮性神經元,按大小進行顏色編碼,紅色最大,藍色最小。细胞核為15至30微米不等。
單個白色神經元接收來自5,000多個藍色軸突的信號,綠色突觸標記信號傳遞點。
神經元的空間視頻:

具有長樹突和樹突棘的神經元。在極少數情況下,單個軸突(藍色)會與目標神經元(綠色)建立重複的突觸連接(黃色)。
研究中的一個意外發現是「軸突輪」的存在——纏結的藍色軸突環——它們通常將信號從神經細胞傳出。這些結構在樣品中很少見,有時似乎位於黃色細胞上。它們的功能尚不清楚。
相對於人類頭髮絲大小的一束神經元:
單個神經元(白色)接收來自軸突的輸入。綠色軸突傳遞鼓勵它發射的信號,而藍色軸突則發送抑制發射的信號。
英文報導請見英文《大紀元時報》:See the Human Brain Like Never Before。
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責任編輯:韓玉#