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(2)

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

显微成像为大脑拍张“彩照”

“让机器变成彩色照相机,让大脑图像从黑白变成彩色”,脑空间信息技术研究所副所长李鹏程用形象的比喻解释道,这项名为显微光学切片断层成像(MOST)的技术来自骆清铭团队的自主创新。

“它能够全自动地获取荧光标记、高尔基和尼氏染色的啮齿类全脑神经网络和血管数据集”,李鹏程说,“正因为有了MOST技术,我们才在国际上首次实现多尺度全脑神经环路的精准自动成像,能够对同一哺乳动物脑以体素1微米分辨率,全自动地采集包括轴突、树突、胞体、环路和全脑等多尺度信息,并同步获取细胞构筑解剖坐标信息,这是目前国际上唯一能实现连续、精细、准确地获取哺乳动物全脑内神经网络图谱的技术。”

李鹏程指着机器上的彩色图谱告诉我们,“过去看到这个神经元,想知道它在大脑的什么地方,切开后很难判断。现在我们让每个神经元都带着定位、带着门牌号,可以把特定类型的神经元单独识别出来”。

该技术解决了脑科学研究缺乏高分辨率可视化工具的重大难题,对于脑工作机理和脑发育的探究、对疾病和药物研发将发挥重要作用,对类脑智能将提供重要的数据。

“我们发现每一根神经元的去向都不一样,即使是两个相同形态的神经元,彼此之间间隔也只有几微米,但是连接的脑区可能是完全不一样的,这就是为什么我们要用这么精细的成像技术来探测大脑”,李安安解释说。

李安安介绍说:“过去我们只能看到神经元大概跟哪些脑区连接,我们现在的这项技术可以看到每个神经元的纤维分成几个分叉、最终又投射到哪里去了,这些在过去是根本看不到的。这项技术叫做多尺度全脑神经环路自动成像新技术,可以使分辨率精细到微米以下的级别,而传统的国外技术只精细到几微米以上,所以我们能看到更加完整的神经元图像信息。”

脑成像工厂引领脑科学研究

最近几年,大国竞相掀起的“脑科学热”,或成为另一个“人类基因组计划”。专家认为,这不仅关乎人类的健康和福祉,也关乎未来的生产力,有望深刻改变社会。

2013年初,欧盟率先宣布,“人脑工程”为欧盟未来10年的“新兴旗舰技术项目”,获得10亿欧元科研经费。当年4月,美国政府公布“脑计划”,在未来12年间预计总共将投入45亿美元。日本也紧随欧美,在2014年正式发起“大脑研究计划”。