近日，德美科學(xué)家合作在人腦研究領(lǐng)域走出重要一步：他們完整地重構(gòu)了一小塊視網(wǎng)膜，不僅包括所有的神經(jīng)元，還包括他們之間的連接。

   人的大腦有近1000億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元與相連的其他細(xì)胞都有成百上萬個(gè)連接。長期以來，科學(xué)家們懷疑，人的感受、思考和記憶都存儲在這些連接中。德國馬克斯•普朗克研究所和美國麻省理工的研究人員合作，在破譯這些連接的奧秘方面走出了重要一步。他們通過電子顯微鏡掃描獲得了一塊小鼠視網(wǎng)膜的數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過4年的分析，建立了一個(gè)的三維圖，可以展示這塊小鼠視網(wǎng)膜中所有的神經(jīng)元和它們的連接，即所謂的腦功能聯(lián)結(jié)圖譜。

   通過對這小塊視網(wǎng)膜的完整重構(gòu)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的細(xì)胞類型，它屬于雙極細(xì)胞，但其功能還不清楚。此外還發(fā)現(xiàn)了一些能夠解釋細(xì)胞對刺激做出反應(yīng)的連接模式。這塊視網(wǎng)膜小方塊的邊長雖然只有十分之一毫米，僅占小鼠視網(wǎng)膜的0.1%，但已經(jīng)包含約950個(gè)神經(jīng)元，以及50萬左右的連接。

    由于目前的計(jì)算機(jī)輔助分析還不完善，分析圖像中神經(jīng)元的分叉和連接仍需要人工來完成，因此腦組織的電子顯微鏡圖像分析成本非常高。馬克斯• 普朗克研究所的科學(xué)家只花了大約一個(gè)月時(shí)間得到掃描數(shù)據(jù)，而分析這些數(shù)據(jù)，卻花了4年。假如使用相同的方法解析整個(gè)小鼠大腦的神經(jīng)元估計(jì)需要數(shù)十億小時(shí)的人工。

    馬克斯•普朗克研究醫(yī)學(xué)研究所的溫弗里德•登克教授表示，他們的目標(biāo)是分析和理解整個(gè)小鼠腦的腦功能聯(lián)結(jié)圖譜。他們所用的“串行塊面”電子顯微鏡可以在一兩年內(nèi)掃描出整個(gè)鼠腦的三維數(shù)據(jù)，只不過整個(gè)大腦要比已分析的視網(wǎng)膜方塊大20萬倍，而且如何將大量組織圖像進(jìn)行三維重建還是一個(gè)難題。他們想到一個(gè)辦法：或許可以用在線游戲的方式讓網(wǎng)民參與這項(xiàng)工作，并借助網(wǎng)絡(luò)玩家的數(shù)據(jù)來更好地開發(fā)計(jì)算機(jī)輔助分析的算法。