人脑皮层片段纳米级分辨率重建图发布

六层兴奋性神经元按深度进行颜色编码。图片来源：谷歌研究院和哈佛大学利希特曼实验室

科技日报记者 张佳欣

美国哈佛大学和谷歌的研究人员利用超过1400TB的电子显微镜成像数据，生成了纳米级分辨率的人类大脑皮层1立方毫米片段的重建图。重建图数据包含57000个细胞，230毫米长的血管和1.5亿个突触的信息，为在超细胞、细胞和亚细胞水平上观察脑组织提供了一个独特的视角。相关论文发表于最新一期《科学》杂志。

最新的重建图展示了一块大约半个米粒大小的人类颞叶皮层细胞及神经连接网络的生动细节。其中包括一组罕见但强大的轴突，由多达50个突触连接而成。研究小组还注意到组织中的奇特之处，例如少数轴突形成了大范围的螺旋状结构。由于数据样本来自癫痫病患者，研究人员不确定这种不寻常的结构是病理性的还是罕见自然现象。他们表示，利用重建图进一步研究可能会为探索人类大脑的奥秘提供有价值的见解。

此次研究中，谷歌将电子显微镜成像与人工智能算法相结合，对大脑极其复杂的线路进行颜色编码和重建。该团队还开发了一套公开可用的工具，研究人员可以使用它们来检查和注释连接体。

研究人员表示，这项合作的目标是绘制出整个小鼠大脑神经线路的高分辨率地图，而这所需的数据量预计将是他们从1立方毫米人类大脑皮层片段中获得的数据量的1000倍。