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(xué)”（connectomics），是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域近年來剛剛興起的一個新興學(xué)科,。與基因組學(xué)要研究,、繪制人體基因圖譜類似，神經(jīng)連接組學(xué)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,。科學(xué)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(fēng)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(zé)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(xué)學(xué)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(zé)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(xué)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(xué)及心理健康部負責(zé)人約翰·威廉斯說：“理解大腦內(nèi)部工作原理是科學(xué)的終極目標之一。新研究為神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)研究提供了一個重要工具,，可以幫助科學(xué)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）
