英國研究人員開發(fā)出一種新技術(shù),，可助研究人員繪制出大腦神經(jīng)連接的線路并弄清其主要功能，使揭開大腦之謎,、開發(fā)出計算機大腦模型的夢想離現(xiàn)實又近了一步,。相關(guān)論文發(fā)表在4月11日的《自然》雜志網(wǎng)站上,。
這項研究屬于“神經(jīng)連接組學”（connectomics）,，是神經(jīng)科學領(lǐng)域近年來剛剛興起的一個新興學科。與基因組學要研究,、繪制人體基因圖譜類似,，神經(jīng)連接組學的基礎(chǔ)是研究和繪制出大腦神經(jīng)細胞連接（即突觸）的圖譜，類似于電腦等電子設(shè)備中的布線,?？茖W家希望通過繪制出這些線路并弄清其發(fā)揮功能的方式，了解大腦產(chǎn)生認知,、感覺以及思想的過程和機理,，進而為阿爾茨海默病,、精神分裂癥以及中風等疾病的治療提供幫助。
然而,，對于動物身上最為精密和負責的器官——大腦來說這絕非易事,。據(jù)了解，在大腦中大約有1000億個神經(jīng)元,，其中每一個又與數(shù)千個其他神經(jīng)細胞相連,，如果這么計算的話，大腦里至少有150萬億個突觸,。
由倫敦大學學院（UCL）開發(fā)的這項技術(shù),，通過使用一種高分辨率的成像裝置實現(xiàn)了這一目的，并繪制出了小鼠視覺皮層的部分神經(jīng)連接的“布線圖”,。
據(jù)負責該項研究的湯姆·馬斯琪·弗洛格爾博士介紹,，他們將注意力集中在了具有數(shù)千個神經(jīng)元和數(shù)百萬個不同連接的小鼠視覺皮層。通過一個相同的組織切片,，研究人員首先利用高分辨率成像技術(shù)探測小鼠大腦視覺皮質(zhì)中神經(jīng)細胞對特定刺激的反應(yīng),，然后在一個神經(jīng)元上施加微電流刺激，并觀察通過突觸相連的其他神經(jīng)的反應(yīng),。如此反復(fù),，最終就可以追蹤視覺皮質(zhì)中神經(jīng)細胞的功能及連接狀態(tài)。除視覺皮層外,，研究人員希望該技術(shù)還能幫助他們繪制出大腦中主管觸覺,、聽覺以及運動系統(tǒng)的神經(jīng)突觸線路。
弗洛格爾說：“我們即將揭開神秘復(fù)雜的大腦,。一旦弄清了位于大腦中不同層次的神經(jīng)突觸的功能和連接方式,，我們就能用計算機來對這一世界上最復(fù)雜最為精密的器官進行模擬。”但他同時也承認：“要實現(xiàn)這一目的還有大量的工作要做,，科學家們?yōu)榇诉B續(xù)工作若干年后可能才有突破,，并且除此之外，一臺速度超快運算能力超強的計算機也將是必不可少,。”
英國維康信托基金會(Wellcome Trust)神經(jīng)系統(tǒng)科學及心理健康部負責人約翰·威廉斯說：“理解大腦內(nèi)部工作原理是科學的終極目標之一,。新研究為神經(jīng)系統(tǒng)科學研究提供了一個重要工具，可以幫助科學家們在對大腦的研究中總攬全局并獲得必要的指引,。”
（生物谷Bioon.com）
