欢迎光临GGAMen游戏资讯




神经网络体技术里程碑,Google 与珍利亚研究园区连袂发表 3D 果蝇大脑神经连结图

2024-11-02 205


在一项引人入胜、具有开创性的研究中,一群科学家绘制出了迄今为止最详细、分辨率最高的 3D 大脑连结图。这个 3D 模型是由 Google 科学家和维吉尼亚州珍利亚研究园区(Janelia Research Campus)FlyEM 团队合作发布的,它在视觉上代表了近 2,000 万个连结果蝇大脑中 25,000 个神经元(Neuron)的突触(synapse)。 

根据 The Verge 网站的报导指出,这张图可以被认为是神经网络体(Connectomics)的里程碑,所谓神经网络体是一种利用先进成像技术来追踪大脑物理路径的技术。

果蝇的大脑大小和罂粟籽差不多,科学家们决定绘制该大脑三分之一的 3D 模型图。到目前为止,只有 C. Elegans 蛔虫的整个神经系统是这样绘制的。毫无疑问的,这是一个里程碑,这个看似微小的任务,事实上是个需要动用顶级技术与无数小时人力作业的极其费时费力工作。

这只果蝇的大脑首先被切成只有 20 微米厚的切片,大约是人类头发宽度的三分之一。过去,果蝇是神经网络体专家的最爱,因为它们的大脑结构简单,但这类昆虫却表现出相当复杂的行为,比如求偶舞。

由此获得的显微切片,会被从扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)中发出的电子流扫射穿透。科学家们随后得到包含 50 兆 3D 立体像素(Voxel)的资料,然后再由负责追踪每条细胞路径的算法来完成最终的成像。

3D果蝇大脑模型图解除“神经网络体”无限前景封印

尽管 Google 提供了强大的运算力,Janelia 团队还是花了两年时间和数十万小时,透过 VR 头戴装置与客制化 3D 编辑电脑应用程序,来为 2,000 万个化学突触路径进行“校对”(proofreading)与验证。

整个果蝇大脑包含大约 10 万个神经元,然而,这个计划只绘制了称之为半脑(Hemibrain)的特定部分。人类的大脑要复杂得多,因为它包含了将近 860 亿个神经元。也因为如此,我们能绘制出自己大脑路径完整图的日子似乎还很遥远。一些怀疑者认为,神经网络体本身并没有直接回答任何问题,至少到目前为止是这样,而且如此大规模的试验造成了可分配到其他地方资源的浪费。

诺丁汉大学(University of Nottingham)神经学家 Mark Humphries 在接受 The Verge 网站采访时表示,“重建毫无疑问是一个技术奇迹”,但“它本身不会回答迫切的科学问题,但它可能会抛出一些有趣的谜题”。

另一方面,一些专家认为,神经网络体将在未来几年会结出丰硕的果实。“我相信人们对(神经网络体)所能提供的东西已经等不及了,”生物医学工程师暨开放神经网络体计划(Open Connectome Project)联合创办人 Joshua Vogelstein 表示。

“通常从播种一项好技术到使用这项技术进行实际科学研究之间所花费的时间约需 15 年之久。现在 15 年过去了,我们可以开始从事科学研究了,”Vogelstein 进一步补充表示。

有关该研究发现的全部资料以及预刊论文已公布并上传到网上。总之,完整的研究结果将在未来几周内发表。

  • Largest high-resolution brain connectivity map published by Google

(首图来源:YouTube/HHMI)

2020-01-28 02:11:00

标签:   游戏头条 资讯头条 ggamen科技资讯 ggamen科技 ggamen科技资讯头条 科技资讯头条 ggamen游戏财经 新闻网 科技新闻网 科技新闻 ggamen 科技新闻 科技新闻网 新闻网 ggamen游戏财经 科技资讯头条 ggamen科技资讯头条 ggamen科技 ggamen科技资讯 游戏头条 ggamen ggamen游戏新闻网 科技新闻 科技新闻网 新闻网 ggamen游戏财经 ggamen科技资讯头条 ggamen科技资讯 资讯头条 游戏头条
0