当前位置:经济频道首页 > 经济要闻 > 正文

中国科学家给大脑“拍彩照”,带你看“脑洞”如何大开

2017-09-21 09:21:46    张晔/科技日报  参与评论()人

但是,一群中国科学家却能给大脑“拍彩照”,让大脑空间呈现出一个缤纷的多彩世界;并能精准定位,给每个神经元上都标记门牌号;还可以把各种形状的神经元单拎出来,清楚地看到每根神经元的走向;最牛的是,他们率先以工业化方式大规模、标准化、高分辨绘制脑图谱数据……

近日,《自然》杂志的一篇《中国启动脑成像工厂》报道,使得一家刚刚组建、位于苏州的脑科学研究所成为全球科学界关注的焦点。美国西雅图艾伦脑研究所的科学家曾红葵(音)表示,“这种工厂化的研究规模将极大地加速脑科学的发展”。

大脑内部的神经元究竟是什么样子的?我们如何才能看到这神秘的脑神经网络?科技日报记者来到江苏省产业技术研究院脑空间信息技术研究所,让专家为读者详解如何让人“脑洞大开”。

“脑洞”至今仍是认知“黑洞”

“作为人类,我们能够确认数光年外的星系,我们能研究比原子还小的粒子,但我们仍无法揭示两耳间三磅重的物质(指大脑)的奥秘。”美国前总统奥巴马曾这样无奈地说道。

因此,大脑也被戏称为“三磅的宇宙”,就如同宇宙中神秘的黑洞,难以琢磨又令人神往。

“对于人脑这一被描述为宇宙中最复杂的物体我们还知之甚少。”脑空间信息技术研究所所长骆清铭说。人类大脑有1000亿个神经细胞,彼此之间由大量的神经纤维连接成极为复杂的神经网络。目前,脑科学最有待突破的就是理解人脑高级认知功能的神经网络。

“现在的磁共振成像技术,看到的是脑区之间很粗的纤维束,而中间的成千上万的神经元网络是看不到的,就好比一根电缆,看不到中间一根根的铜丝,而我们现在做到的是每一根铜丝都要看到。”脑空间信息技术研究所副所长李安安介绍说。

神经科学家认为,这些神经元有成千上万种不同的细胞类型,在细胞形状、大小和基因表达方面有很大的差异。科学家希望绘制出神经元结构以及它们如何互相作用,这将有助于揭示它们的功能。

为此,华中科技大学副校长骆清铭教授团队组建了脑空间信息技术研究所,并努力开发高分辨、大探测范围和高通量的三维光学显微成像技术,他希望能够在哺乳动物全脑范围,以真实尺度构建出包括神经元和血管等脑内的多种复杂结构的完整精细形态和连接关系。